La sicurezza antincendio nelle gallerie della rete stradale e autostradale italiana e le nuove tecnologie

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1 ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI ROMA La sicurezza antincendio nelle gallerie della rete stradale e autostradale italiana e le nuove tecnologie Tavolo permanente sulla legislazione dei lavori pubblici dell ordine degli ingegneri della provincia di Roma seminario Presso l ISA - Istituto Superiore Antincendio Roma Con il patrocinio 1

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3 La sicurezza antincendio nelle gallerie della rete stradale e autostradale italiana e le nuove tecnologie Tavolo permanente sulla legislazione dei lavori pubblici dell ordine degli ingegneri della provincia di Roma Coordinatore Ing. Tullio Russo Seminario con collaborazione di

4 programma del seminario La sicurezza antincendio nelle gallerie della rete stradale e autostradale italiana e le nuove tecnologie 6 introduzione Coordina e introduce il seminario: Ing. Tullio Russo - Consigliere Ordine Ingegneri della provincia di Roma. 7 SALUTI Ing. Alfio Pini Capo del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco 8 Ing. Massimo Sessa Presidente Consiglio Superiore LL.PP. Ing. Armando Zambrano Presidente Consiglio Nazionale Ingegneri Ing. Carla Cappiello Presidente Ordine Ingegneri di Roma 9 interventi relatori Il quadro normativo di riferimento D.Lgs 264 del 5 ottobre 2006 Ing. Carlo Ricciardi Consigliere Consiglio Superiore LLPP L applicazione del D.P.R 151 / 2011 alle gallerie esistenti Ing. Fabio Dattilo Direttore Centrale per la Prevenzione e Sicurezza Tecnica, Dipartimento dei VV.F.S.P e D.C. 13 La progettazione delle gallerie e l'adeguamento alla normativa comunitaria Prof. Ing. Giuseppe Cantisani Università La Sapienza - Roma 16 La valutazione del rischio, le metodologie adottate in Svizzera, Norvegia e Spagna Ing. Flavio Marangon Società d ingegneria D Appolonia - Genova Nella figura: S.S.125 Galleria Murtineddu; inquadramento geografico, pg 37 4

5 Nella Figura: Imbocco e sezione Tipo Tunnel Juan Carlos I, pg Il progetto della sicurezza nelle gallerie stradali e ferroviarie Dott. Ing. Alessandro Focaracci Presidente FASTIGI 34 L analisi della sicurezza antincendio Ing. Gioacchino Giomi Direttore Regionale dei Vigili del Fuoco dell Umbria 38 L incendio in galleria I problemi- I rimedi Ing. Luigi Abate Dirigente Generale a.r. Corpo Nazionale VV.F. 43 L esperienza Anas e le nuove tecnologie Ing. Luigi Carrarini Responsabile Impianti Tecnologici Direttore Centrale Esercizio e Coordinamento del territorio - ANAS 51 La nuova tecnologia ITUNNEL Dott. Alessandro Pedone Amministratore GSA 59 La messa in sicurezza della Strada dei Parchi Galleria del Gran Sasso Ing. Cristian Trinchini Capo Ufficio Nuovi Impianti della Direzione Tecnica Concessionaria Strada dei Parchi S.p.a interventi e contributi al dibattito ROAD TUNNELS MANUAL Ing. Antonio Valente, Vice Direttore Direzione, Centrale Nuove Costruzioni Area Centro Nord, ANAS, Presidente Comitato Tecnico Italiano, AIPCR Sicurezza antincendio in galleria: L evoluzione delle procedure e dei dispositivi per la gestione delle emergenze. Ing. Alfredo Principio Mortellaro Componente Commissione Gallerie Consigliere Consiglio Superiore LLPP L applicazione dell analisi di rischio alle gallerie stradali italiane, esistenti e di nuova realizzazione A. Lupoi, C. Callari, G. Lupoi 78 ringraziamenti La nuova tecnologia ITUNNEL. Nella figura: iil carrello mobile, pg 46 5

6 Introduzione Coordina e introduce la discussione: Ing. Tullio Russo - Consigliere Ordine Ingegneri della provincia di Roma. Questa di oggi è la seconda iniziativa del Tavolo sulla legislazione dei LL.PP. promosso dall Ordine, che segue quella del 23 maggio u.s. presso il Consiglio Superiore dei LL.PP. sulla Verifica del progetto, con l obiettivo di fornire ai colleghi, e non solo, un contributo proveniente dell esperienza maturata sul campo. Il tema di discussione odierna, particolarmente importante per la sicurezza di chi viaggia e per il nostro Paese che nella rete TERN detiene il maggior numero di gallerie, è La sicurezza antincendio nelle gallerie stradali e autostradali e le nuove tecnologie. Il riferimento normativo principale è il decreto legislativo n.264/2006 di recepimento della direttiva europea 54/2004/CE per la rete TERN, che deve anche armonizzarsi, soprattutto per quanto riguarda gli aspetti autorizzativi e procedurali, con il più recente D.P.R. 151/2011 (Nuovo Regolamento di Prevenzione Incendi). Evidenzio subito che i principi della direttiva europea del 2004 erano ben noti ai progettisti dai primi anni 2000 e fin da allora si attenevano alla emananda direttiva per cui, oggi, il problema non è certo quello delle nuove gallerie ma l adeguamento delle gallerie esistenti il cui costo è quasi sempre esorbitante e comunque non proporzionale ai benefici. Il decreto 264/2006 apre ampio spazio di intervento ai progettisti con l art.3 quando determinati requisiti strutturali non sono realizzabili o che lo sono soltanto ad un costo non proporzionato i Gestori propongono alla Commissione... la realizzazione di misure di riduzione dei rischi come soluzione alternativa a tali requisiti purchè le misure alternative si traducano in una protezione equivalente o accresiuta... e poi l art.13 precisa il concetto di opportune misure di sicurezza alternative o integrative e l art.14 indica la procedura per deroghe per innovazioni tecniche. L efficacia delle misure alternative e delle innovazioni tecniche deve essere, quindi, dimostrata con un progetto di sicurezza ed analisi di rischio secondo quanto disposto dall art.13. Richiamo anche il punto1.2 dell allegato 2 al d.lgs 264/2006 sui requisiti minimi da mettere in atto. Requisiti minimi che più opportunamente andrebbero chiamati requisiti di base ai quali è possibile discostarsi con misure alternative di riduzione dei rischi al fine di garantire un livello di sicurezza almeno equivalente comprovato da un analisi di rischio. Ricordo, infine, che per le gallerie già in esercizio, il d.lgs. 264/2006 prevede che i lavori di adeguamento dovranno essere completati entro il 30 aprile 2019! Salvo eventuali deroghe per la progressiva attuazione dei programmi di adeguamento. In Italia ci sono oltre 600 km di gallerie facenti parte della rete TERN. 6

7 saluti Ing. Alfio Pini Capo del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco Roma, 17 ottobre 2013 Il decreto legislativo 139/2006 disciplina le funzioni ed i compiti dei Vigili del Fuoco e fornisce una visione completa dell attività e delle finalità istituzionali del Corpo nazionale. Il Corpo dei Vigili del Fuoco è una struttura della Pubblica amministrazione ad ordinamento civile dipendente dal Ministero dell Interno, per mezzo della quale viene assicurato il servizio di soccorso pubblico, di prevenzione e di estinzione degli incendi su tutto il territorio nazionale. Il decreto 139 stabilisce che la prevenzione incendi ha l obiettivo di garantire l incolumità delle persone, la tutela dei beni e dell'ambiente mediante misure ed azioni finalizzati ad evitare l'insorgenza di un incendio o a limitarne le conseguenze. Il decreto stabilisce inoltre che il soccorso ha la finalità di salvaguardare le persone ed i beni attraverso interventi tecnici caratterizzati dal requisito dell immediatezza. L insieme delle attività istituzionali di prevenzione e soccorso concorrono alla sicurezza antincendio o, più correttamente, alla sicurezza in caso di incendio, concetto definito dal Regolamento UE n. 305/2011 relativo ai prodotti da costruzione. Per soddisfare tale esigenza il Regolamento stabilisce i criteri in base ai quali le opere o i manufatti di un attività rilevante sotto il profilo del rischio di incendio devono essere concepiti e costruiti. In particolare, tali opere devono essere realizzate in modo da garantire, in caso di incendio: la capacità portante per un periodo di tempo determinato; la limitata generazione e propagazione del fuoco e del fumo, anche nei confronti delle opere vicine; la possibilità che gli occupanti lascino l opera indenni o che gli stessi siano soccorsi in altro modo; la possibilità per le squadre di soccorso di operare in condizioni di sicurezza. Analizzando i requisiti antincendio ai quali devono rispondere le opere da costruzione si nota che la prevenzione e il soccorso sono strettamente connessi: le misure di prevenzione permettono di ridurre l attività di soccorso ma consentono anche, in caso di emergenza, di effettuare il soccorso in modo più efficace e in condizioni di relativa sicurezza per gli operatori. I Vigili del Fuoco, essendo giornalmente impegnati in entrambi i settori, acquisiscono elementi conoscitivi ed esperienza che vengono travasati sia nell attività di prevenzione che nel soccorso, completandosi ed integrandosi in un contesto operativo sempre più complesso e in continua evoluzione. Estremamente diversificata è l attività di soccorso tecnico urgente svolta dal Corpo Nazionale ed altrettanto diversificata è l attività di prevenzione svolta in tutti gli ambiti caratterizzati dall esposizione al rischio di incendio. In particolare con il DPR 151/2011 che ha rivisitato in chiave semplificativa i procedimenti di prevenzione incendi, sono state riconsiderate anche le attività soggette ai controlli di prevenzione incendi differenziandole, in ragione della loro complessità sotto il profilo del rischio di incendio, in attuazione del principio di proporzionalità introdotto dalla legge 122/2010. Nell elenco, fra le nuove attività introdotte rispetto a quelle presenti nel D.M. 16/2/1982, figurano anche le gallerie stradali di lunghezza superiore a 500 m per le quali, in base al recente regolamento, l esercizio ai fini antincendio è subordinato alla presentazione della segnalazione certificata di inizio attività corredata dell asseverazione sul rispetto delle disposizioni di prevenzione incendi. Considerato che le disposizioni di prevenzione incendi devono contemperare gli obiettivi di sicurezza con le esigenze costruttive e funzionali delle attività sottoposte a controllo, il seminario sulla sicurezza antincendio nelle gallerie della rete stradale e autostradale organizzato presso l Istituto Superiore Antincendio del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco dall Ordine degli Ingegneri della Provincia di Roma con il patrocinio del Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici e del Consiglio Nazionale degli Ingegneri, in collaborazione con operatori di rilevanza nazionale, costituisce un importante momento di scambio di informazioni e di esperienze che possono concorrere a fornire elementi utili ad uno sviluppo sinergico del settore. 7

8 saluti Ing. Carla Cappiello Presidente Ordine Ingegneri di Roma Roma, 17 ottobre 2013 Cari Colleghi, il Seminario odierno, con la presente pubblicazione degli atti, vuole essere un contributo dell Ordine degli Ingegneri alla formazione dei Progettisti e dei Gestori delle Gallerie. Il tema del seminario è sicuramente di grande rilevanza per il nostro Paese che detiene il maggior numero di gallerie della rete autostradale europea che vanno, quanto prima, adeguate al nuovo quadro normativo. Confido pertanto che il seminario La Sicurezza antincendio nelle gallerie della rete stradale e autostradale e le nuove tecnologie possa apportare un valore aggiunto alla professionalità degli Ingegneri che operano nel campo della progettazione e sicurezza delle Gallerie. Il Presidente Ing.Carla Cappiello 8

9 Intervento L'applicazione del D.P.R 151 / 2011 alle gallerie esistenti Ing. Fabio Dattilo Direttore Centrale per la Prevenzione e Sicurezza Tecnica, Dipartimento dei VV.F.S.P e D.C. Incidenti in galleria Lo scenario più rilevante è l incendio con effetti termici e rilascio di fumi tossici. Prevenzione e Soccorso Il Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco è responsabile sia della prevenzione incendi che del Soccorso Tecnico Urgente. La prevenzione incendi è la funzione di preminente interesse pubblico diretta a conseguire, secondo criteri applicativi uniformi sul territorio nazionale, gli obiettivi di sicurezza della vita umana di incolumità delle persone e di tutela dei beni e dell ambiente, (D.Lgs. 139/06, art.13). La prevenzione incendi è affidata alla competenza esclusiva del Ministero dell Interno, che esercita le relative attività attraverso il dipartimento dei Vigili del Fuoco, del Soccorso Pubblico e della Difesa Civile e il Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco. (D.Lgs. 139/06, art.14) Emergenza e Soccorso Tecnico Prevenzione e Sicurezza Tecnica 9

10 Il Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco esercita con poteri di polizia amministrativa e giudiziaria, la vigilanza sull applicazione della normativa di prevenzione incendi in relazione alle attività, costruzioni, impianti, apparecchiature e prodotti ad essa assoggettati. (D.Lgs. 139/06, art.19) Con riferimento al vigente quadro normativo, in considerazione della criticità dei soccorsi in caso di emergenza, le gallerie stradali sono state inserite nell elenco delle attività soggette ai controlli di prevenzione e incendi. D.P.R. 1 Agosto 2011, n 151 Regolamento recante semplificazione della disciplina dei procedimenti relativi alla prevenzione degli incendi, a norma dell articolo 49, comma 4 - quarter, del decreto legge 31 Maggio 2010 n 78, convertito con modifiche dalla legge 30 Luglio 2010 n 122. Allegato I Elenco delle attività soggette alle visite dai controlli di prevenzione incendi ATTIVITA CATEGORIA A B C 80 Gallerie stradali di lunghezza superiore a 500 metri e ferroviarie superiori a 2000 metri Tutte Decreto legge 22 Giugno 2012, n 83 (Cossidetto Decreto Sviluppo) convertito con modifiche dalla L. 134/12 Art. 7 Disposizioni urgenti in materia di gallerie stradali e ferroviarie e di laboratori autorizzati ad effetuare prove ed indagini. Ai sensi e per gli effetti dell articolo 19 del decreto legislativo 8 Marzo 2006, n 139, per ciascuna attività di cui al coma 1 del presente articolo, i gestori presentano al Comando Provinciale dei Vigili del Fuoco territorialmente competente, entro sei mesi dalla data di entrata in vigore della legge di conversione del presente decreto (Febbraio 2013), una scheda asseverata da un tecnico qualificato, contenente le caratteristiche e le dotazioni antincedio allo stato esistenti, nonchè una relazione riportante, per gli aspetti di sicurezza antincendio, il programma operativo degli interventi di adeguamento da realizzare nei termini prescritti. 10

11 Decreto Legislativo 5 Ottobre 2006, n 264 Attuazione della direttiva 2004/54/CE in materia di sicurezza per le gallerie della rete stradale transeuropea Stabilisce i requisiti minimi strutturali ed impiantistici sia per le gallerie nuove che per quelle esisitenti, nonchè la possibilità di proporre misure alternative che si traducano in una protezione equivalente od accresciuta da dimostrare attraverso un progetto di sicurezza contenente una specifica analisi di rischio. Il livello di rischio accettabile rappresenta un riferimento utile per la valutazione dei risultati dell analisi di rischio effettuata secondo il criterio ALARP, (cfr. D.Lgs. 264/06, Allegato 3) ALARP As Low As Reasonably Practicable Acronimo che individua la porzione del diagramma di frequenza di accadimento - numero di fatalità compresa tra il livello di accettabilità ed il livello tollerabilità del rischio entro la quale si applica l analisi dei costi - benefici come criterio guida nell assumere decisioni di gestione del rischio in presenza di incertezza per una data struttura. Increasing individual risks and societal concerns Unaccetable region Tolerable region Broadly acceptable region Obblighi di Legge, Norme e altri Codici Norme Legali, (direttive, codici, etc..) Standards Linee guida/ Codici di buona pratica 11

12 Regulations e Standards in Campo Internazionale SETTORE PUBBLICO WTO EU Trattati/ Direttive/ Risoluzioni SETTORE COMMERCIALE ISO/IEC CEN/CENELEC Statuti, Regole, EN, HD AUTORITA NAZIONALI Legislazioni ORG. DI STANDARDIZZAZIONE Standards Armonizzati In Conclusione Fino all adozione di una specifica norma anticendi: - i gestori delle gallerie stradali esistenti, appartenenti alla rete transeuropea, possono ottemperare agli adempimenti di cui al D.P.R. 151/11 e al D.L. 83/12 sulla base di quanto previsto in materia di prevenzione incendi dal legislatore del D.Lgs. 264/06; - i gestori delle gallerie stradali esistenti, non appartenenti alla rete transeuropea, possono ottemperare agli stessi adempimenti avendo a riferimento i criteri tecnici che si desumono dalle finalità e dai principi base della materia, tenendo presenti altresì le esigenze funzionali e costruttive delle attività interessate, (cfr. D.Lgs. 139/06, art. 15, co.3). 12

13 Intervento La progettazione delle gallerie e l adeguamento alla normativa comunitaria ING. Giuseppe Cantisani Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale La Sapienza Università di Roma ROMA Via Eudossiana, 18 ABSTRACT: Le esigenze di sicurezza delle gallerie stradali richiedono l uso di strumenti specializzati per la prevenzione e la riduzione dei rischi, sulla base di una sapiente progettazione tecnica e con l ausilio delle nuove tecnologie. Rispetto all adeguamento alla normativa e ai livelli di sicurezza richiesti a livello comunitario, certamente c è ancora molto da fare ma è maturata, negli ultimi dieci anni, la cultura tecnica e l esperienza per consentire ulteriori progressi e miglioramenti. Occorre valorizzare l attività di progettazione, specialmente per le riqualificazioni delle opere esistenti. Occorre altresì provvedere ad una razionalizzazione e armonizzazione degli strumenti normativi. configurazioni ed elementi geometrico-strutturali, nonché installare nelle gallerie specifiche attrezzature, dotazioni, impianti, etc.. Benché sia ormai diffusa la consapevolezza dei particolari rischi connessi a questi tronchi stradali, e nonostante la normativa nazionale ed europea disciplini efficacemente la presenza e le caratteristiche tecniche dei presìdi di sicurezza, questo grande patrimonio di infrastrutture viene talvolta utilizzato tra grandi incertezze, sia degli Enti proprietari che degli utenti. D altra parte, anche le modalità di guida e di comportamento che gli utenti assumono nelle gallerie stradali possono risultare differenti rispetto all esterno. Introduzione La particolarità del territorio nazionale italiano, attraversato da importanti ostacoli naturali, comporta che il numero e lo sviluppo delle gallerie e dei tunnel, sulla rete stradale ed autostradale, sia tra i più elevati a livello mondiale. Infatti, in Italia, molti km di strade si estendono in sotterraneo, ed altre nuove gallerie sono attualmente in progetto o in costruzione. Con tali dati, l Italia è uno dei Paesi più interessanti per i problemi della progettazione, della costruzione e dell esercizio dei tunnel stradali. Caratteristiche peculiari delle gallerie ed esigenze di sicurezza L esigenza di garantire la sicurezza delle opere viarie in sotterraneo, pone il problema di superare un approccio occasionale, in favore di strumenti specializzati per la prevenzione e la riduzione degli effetti di particolari eventi critici (come l incendio o la dispersione di materie pericolose), i quali, a causa dell ambiente confinato, possono assumere anche la connotazione di veri e propri disastri. La necessità di prevenire gli eventi critici e/o gestirne le conseguenze comporta l esigenza di realizzare particolari Figura 1 - le condizioni d uso e le esigenze di sicurezza nelle gallerie possono risultare differenti da quelle dei tratti stradali all esterno. 13

14 Progettazione e Normativa Tecnica Il tema della progettazione, in particolare, comporta come sempre l onere di sviluppare analisi, valutazioni, scelte tra soluzioni alternative, ; è necessario disporre di competenze adeguate e di un corretto METODO TECNICO per esaminare tutti gli elementi rilevanti, sviluppare le necessarie analisi e pervenire infine alla redazione di un prodotto tecnico completo ed esauriente. In questo contesto, la disponibilità e l utilizzo appropriato delle nuove tecnologie può costituire un notevole ausilio per la risoluzione di talune rilevanti problematiche. Ciò è vero soprattutto per la riqualificazione di infrastrutture in esercizio, per le quali l onere dell adeguamento ai «requisiti di base» risulterebbe insostenibile o sproporzionato. Il principio fondamentale rimane quello di ispirare le attività tecniche al conseguimento del massimo possibile livello di sicurezza. La sicurezza deve essere percepita come bilanciamento, compensazione, equilibrio (dinamico, non statico) tra esposizione al rischio e sistemi, dotazioni, impianti... responsabili agiscono talvolta sulla base di riferimenti normativi non sempre concordanti, in base all ambito di specifico interesse ed alla propria capacità o sensibilità professionale. Ciò può anche pregiudicare, a volte, la sicurezza operativa delle infrastrutture, nonché il buon esito di eventuali interventi di soccorso. Esigenze di razionalizzazione e armonizzazione Esempi di rilevanti differenziazioni possono ritrovarsi nel confronto tra la normativa nazionale ed europea per la sicurezza delle gallerie della rete TEN, la normativa di progettazione geometrico-funzionale stradale, e la normativa di protezione antincendio (Nuovo Regolamento di prevenzione incendi). Molti aspetti rimangono incerti, ambigui o complessi: ad esempio, per quanto attiene agli elementi infrastrutturali, spaziatura e l obbligatorietà delle piazzole di sosta, delle corsie di emergenza, dei by-pass e delle disomogeneità di composizione della carreggiata. Riguardo agli aspetti impiantistici, d altra parte, non risulta completamente definita oppure è necessario assumere a riferimento altre norme la tipologia e la potenzialità degli impianti idrici antincendio, dei sistemi di illuminazione, della ventilazione, etc.. Ma, oltre che nell ambito infrastrutturale o impiantistico, vi sono sostanziali discordanze anche nelle previsioni amministrative, procedurali, ispettive, etc., ossia nell ambito delle cosiddette misure organizzative, gestionali o riguardanti l esercizio delle infrastrutture in sotterraneo. Figura 2 - la sicurezza rappresenta una condizione di equilibrio tra l esposizione al rischio e le relative modalità di abbattimento e mitigazione possibili. La Normativa tecnica costituisce lo strumento di riferimento principale per l impostazione della progettazione, poiché essa rappresenta le condizioni di equilibrio convenzionali per il conseguimento dei livelli di sicurezza richiesti, ossia condizioni considerate norma-li, regola-ri. Ciò risulta in piena coerenza con il significato lessicale e storico originario del termine, considerato sinonimo di regola (lat.: regula ), «ossia un semplice strumento usato dai minatori per verificare che una parte della costruzione fosse perfettamente allineata, cioè diritta; la regula consentiva di distinguere ciò che è lineare, dritto, diritto, da ciò che è contorto, irregolare, non in linea con la regula. La combinazione di significati propria di regola si ritrova nella parola norma, che i giuristi italiani e tedeschi preferiscono a regola. [P. Zatti: Introduzione al linguaggio giuridico ]». Effettivamente però, nella progettazione di strutture ed impianti per le gallerie, nonché nella gestione corrente, ed anche nel coordinamento delle emergenze, i diversi soggetti Figura 3 - esempi di elementi infrastrutturali soggetti a differenti indicazioni nei diversi testi normativi. 14

15 Dunque il tema dell Adeguamento alla normativa comunitaria coinvolge anche un esigenza di armonizzazione tra i diversi ambiti normativi, da un lato, e di riconoscimento delle specifiche esigenze tecniche e degli obiettivi di sicurezza da conseguire, dall altro. Sarebbe utile introdurre, ad un livello regolamentare subordinato, un indicazione tecnica dettagliata riguardante le principali tematiche progettuali. Ciò risulterebbe pienamente coerente, d altronde, con quanto stabilito dal comma 3 dell Art. 3 della Direttiva 2004/54/CE: «Gli Stati membri possono prescrivere requisiti più severi sempre che questi non siano in contrasto con quelli prescritti dalla presente direttiva». Riqualificazione dell esistente Da ultimo, in merito al tema dell Adeguamento, non può rimanere inespressa la rilevante esigenza di riqualificazione del patrimonio infrastrutturale esistente, soprattutto ai livelli di rete inferiori (ma di maggior diffusione), laddove la qualità funzionale e i livelli di sicurezza sono estremamente variegati. Riguardo a queste necessità, in particolare, le nuove tecnologie possono offrire utili strumenti per ovviare ad oneri di adeguamento insostenibili o sproporzionati. Deve essere però ribadita l importanza di conseguire livelli di sicurezza omogenei e uniformi, per quanto riguarda le prestazioni complessive del sistema galleria, poiché occorre garantire il mantenimento degli standard richiesti sia all utente, sia ai Gestori, nonché alle Strutture sovraordinate di controllo e coordinamento. Figura 4 - si manifesta una rilevante esigenza di armonizzazione tra le diverse normative specialistiche. Conclusioni In conclusione, il quadro delineato mostra che, rispetto all adeguamento alla normativa e ai livelli di sicurezza richiesti a livello comunitario, certamente c è ancora molto da fare. Tuttavia è maturata, negli ultimi dieci anni, la cultura tecnica e l esperienza per consentire ulteriori progressi e miglioramenti. In particolare, occorre valorizzare l attività di progettazione come momento di esplicazione della sapienza tecnica, pur nel rispetto della normativa che, invece, deve stabilire gli indirizzi e gli standard da raggiungere per le nuove costruzioni, unitamente alla modalità per realizzare efficacemente la riqualificazione progressiva delle infrastrutture in esercizio. 15

16 Intervento La valutazione del rischio: le metodologie adottate in Svizzera, Norvegia e Spagna. Ing. Flavio Marangon D Appolonia S.p.A., Divisione Trasporti, Via San Nazaro n 9, 16145, Genova, Italia Ing. Andrea Poggioli D Appolonia S.p.A., Divisione Trasporti, Via San Nazaro n 9, 16145, Genova, Italia ABSTRACT: Il progetto Comparative Assessment of road tunnel Risk Analysis (Move/D3/ ) sviluppato da D Appolonia tra il 2012 ed 2013, prevede lo studio e la comparazione delle metodologie adottate in Svizzera, Norvegia e Spagna per l analisi del rischio in gallerie stradali, al fine di supportare la Commissione Europea (Directorate General for Mobility and Transport - DG-MOVE) nell attività di identificazione ed implementazione di una metodologia europea comune. Il progetto si colloca ad integrazione del lavoro eseguito dalla World Road Association (PIARC/AIPRC) riguardo l analisi di rischio in tunnel stradali (PIARC, 2008). I risultati ottenuti, specifici di ognuna delle suddette metodologie, hanno permesso non solo di individuarne i punti di forza e di debolezza, di stabilire la compatibilità di ciascuna con i requisiti di sicurezza previsti dalla Direttiva Europea 2004/54/EC (relativa ai tunnel della rete stradale Transeuropea), ma anche di individuare pratiche volte al conseguimento di risultati confrontabili. 16

17 Introduzione Il progetto Comparative Assessment of road tunnel Risk Analysis è caratterizzato da due attività principali, la prima delle quali è costituita da tre sottoattività: Task 1 -Studio e comparazione delle metodologie per l analisi di rischio: Subtask 1a Terminologia adottata dalle metodologie e dal quadro normativo di riferimento, Subtask 1b Analisi dell approccio metodologico, Subtask 1c Individuazione degli ambiti e dei limiti di applicabilità delle metodologie; Task2 Applicazione delle metodologie a casi studio. Nel presente documento, sono esposti i risultati ottenuti dall analisi dell approccio metodologico e dall applicazione delle metodologie a casi studi Analisi dell approccio metodologico Metodologia spagnola La metodologia spagnola per l analisi di rischio (Ministerio de Fomento, 2012) è stata completata ed approvata dal Ministerio de Fomento il 30 Maggio del Tale metodologia prevede l utilizzo di due metodi: il primo, chiamato metodo generale, è basato sulla comparazione tra il tunnel selezionato per l analisi nella sua configurazione attuale ed il tunnel virtuale ad esso associato, dotato di tutti i requisiti di sicurezza previsti da normativa; il secondo, basato sul Modello DG-QRAM (Dangerous Goods Quantitative Risk Assessment Model) sviluppato dalla Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) e dalla Word Road Association (PIARC), è adoperato per valutare il possibile passaggio nel tunnel, di veicoli trasportanti merci pericolose, ragione per la quale è chiamato metodo delle merci pericolose. L analisi di rischio è necessaria quando, secondo quanto previsto dal Regio Decreto 635/2006 (decreto nazionale di attuazione della Direttiva Europea 2004/54/CE) (Ministerio de Fomento, 2006), siano accertate caratteristiche speciali del tunnel rispetto a parametri di progetto, dotazione impiantistica o circostanze speciali d esercizio. Metodo generale Il metodo generale è sviluppato mediante l integrazione di tre modelli di calcolo; ognuno di questi riproduce un aspetto specifico del rischio: modello di calcolo dei fattori di rischio basato su: - le caratteristiche di progettazione (pendenza, larghezza corsie e banchine, marciapiedi, tipologia pavimentazione, etc..), - la presenza/assenza dei requisiti minimi di sicurezza previsti da normativa, - le condizioni d esercizio (permesso di sorpasso, sistemi di controllo della velocità,etc..); modello di ventilazione basato su: - valori tabulati in caso di tunnel in cui non è richiesta la ventilazione forzata, - modelli di ventilazione unidirezionale (o modelli più sofisticati), in caso di tunnel in cui è richiesta la ventilazione forzata; modello di comportamento degli utenti basato su: - la determinazione del numero di utenti esposti ad incendio causato da un incidente, - l analisi del processo di evacuazione. Attraverso l applicazione del metodo generale, si perviene al calcolo dell indice di rischio ottenuto dal rapporto tra il coefficiente di rischio associato al tunnel nella configurazione reale e quello associato al tunnel nella configurazione virtuale. La valutazione del rischio prevede che: - un tunnel caratterizzato da un indice di rischio inferiore a 1,15 è considerato accettabile; un tunnel caratterizzato da un indice di rischio compreso tra 1,15 ed 1,5 può essere soggetto a restrizioni ed interventi. Il rischio è considerato accettabile solo per limitati periodi di tempo; un tunnel caratterizzato da un indice di rischio superiore a 1,5 è considerato non sicuro e richiede l immediata adozione di misure di sicurezza integrative. Metodo delle merci pericolose Il metodo basato sull utilizzo del modello DG-QRAM (sviluppato da OECD/PIARC) prevede il calcolo del rischio sociale in funzione della probabilità di accadimento di scenari incidentali e delle relative conseguenze. A tal fine, è prevista l implementazione della curva Frequenza di accadimento/numero di vittime (F/N); tale curva è confrontata con criteri di accettabilità tipo ALARP (As Low As Reasonably Practicable). Punti di forza e debolezza della metodologia spagnola I punti di forza è debolezza della metodologia sono sintetizzati alla Tabella 1. 17

18 Tabella 1.Punti di Forza e Debolezza della Metodologia Spagnola PUNTI DI FORZA Applicazione della tipologia stradale (Urbana/Extraurbana) quale parametro supplementare a lunghezza e TGM, per l individuazione del gruppo di requisiti minimi di sicurezza da attribuire al tunnel; Applicabilità della metodologia anche a tunnel con lunghezza inferiore ai 500m; Possibilità d integrazione dei risultati prodotti dai modelli di ventilazione e comportamento degli utenti con risultati addizionali derivanti da modelli di calcolo più sofisticati; Utilizzo di requisiti minimi addizionali non inclusi nella Direttiva 2004/54/EC e di ulteriori fattori per il calcolo dell indice di rischio quali: Sistema di controllo della velocità, Spartitraffico in galleria bidirezionale, Pannelli a Messaggio Variabile (PMV), Autorizzazione al sorpasso in galleria tra veicoli pesanti, PUNTI DI DEBOLEZZA Modello di calcolo di carattere statico. I dati di base (probabilità di accadimento degli scenari di incendio e fattori di correzione per il calcolo dell indice di rischio) non sono direttamente aggiornabili; Alcuni requisiti minimi previsti dalla Direttiva Europea 2004/54/EC non sono considerati nella metodologia quali: Gallerie trasversali per accesso ai servizi di soccorso, Punti di attraversamento spartitraffico agli imbocchi, Ritrasmissioni radio ad uso dei servizi di soccorso, Erogazione idrica, Semafori interni al tunnel; Non utilizzo di alcuni parametri che incidono sul calcolo del rischio quali: Condizioni meteorologiche, Raggio di curvatura del tunnel. Tipologia pavimentazione (Calcestruzzo, Conglomerato Bituminoso). Metodologia svizzera La metodologia svizzera per l analisi di rischio è sviluppata dall USTRA/ASTRA/FEDRO (Ufficio Federale delle Strade) ed è applicata per l implementazione di un software di calcolo dedicato: RISK NOW TRANSIT. Il termine per lo sviluppo è previsto entro il La metodologia svizzera per l analisi di rischio (ASTRA 89005) (FEDRO,2012) si affianca ad un altra (ASTRA 84002) (FEDRO,2011), basata sul modello DG-QRAM (sviluppato da OECD/PIARC), specificatamente adoperato in caso di attraversamento del tunnel di veicoli trasportanti di merci pericolose. La metodologia svizzera è fondata sulle seguenti attività: Analisi delle caratteristiche del sistema tunnel (proprietà geometriche, condizioni di traffico, incidentalità, dotazione impiantistica di sicurezza); Calcolo del rischio attraverso l applicazione del modello statistico delle Reti Probabilistiche Bayesiane (BPN); Valutazione del rischio mediante l applicazione di criteri di accettabilità ALARP (As Low As Reasonably Practicable); Individuazione della combinazione di eventuali interventi integrativi di sicurezza, in base alla valutazione dell efficienza economica realizzata mediante analisi benefici/costi. Reti Probabilistiche Bayesiane (BPN) La metodologia svizzera prevede l applicazione delle BPN, considerando segmenti del tunnel omogenei (aventi uguali caratteristiche geometriche) collocati in differenti zone del tunnel (individuate in funzione del diverso livello di incidentalità). Il BPN applicato è costituito da: nodi coincidenti ad un indicatore corrispondente a: - informazione Osservabile (dato acquisibile riferito alla geometria del tunnel, alle condizioni di traffico ed alla dotazione impiantistica), - informazione Intermedia (derivante da calcoli su informazioni osservabili), Risultato (frequenze di accadimento incidenti/feriti/morti e numero di feriti/morti); archi ognuno dei quali corrispondente ad una relazione di dipendenza tra nodi. L analisi degli eventi incidentali e delle relative conseguenze, avviene partendo da dati statistici nazionali riguardanti, la frequenza di accadimento degli incidenti (con feriti e morti) specializzati per zona. Questi dati, sono poi modificati secondo uno specifico fattore (AMF- Accident Modification Factor) calibrato in base alla combinazione di molteplici indicatori; questi derivano principalmente dalle caratteristiche geometriche del tunnel e dall entità di traffico. L analisi degli eventi incendio, causato da un incidente o da una combustione spontanea, e dei relativi effetti, avviene partendo da dati statistici nazionali riguardanti, la frequenza di accadimento degli incendi (specializzato per potenza) ed il conseguente numero di feriti e di vittime; quest ultimo, è modificato in base alla combinazione di molteplici indicatori che derivano dalla dotazione impiantistica 18

19 di sicurezza. Nel caso in cui, il tunnel sia attraversato da veicoli trasportanti merci pericolose, la metodologia svizzera prevede uno specifica BPN, che tenga conto degli effetti prodotti da esplosioni, emissioni di natura tossica, incendi per rilascio di agenti infiammabili e dai sistemi di sicurezza coinvolti. La metodologia svizzera fornisce per ciascun indicatore una distribuzione di probabilità. La valutazione dell accettabilità del rischio avviene mediante l applicazione del criterio ALARP basato su due valori limite GI and GII (Figura 1): quando la frequenza di accadimento di eventi con vittime è maggiore del valore limite di tollerabilità (FR>GII), è obbligatorio considerare misure di sicurezza aggiuntive (o combinazione di esse) per ridurre il rischio al livello di accettabilità indipendentemente dalla valutazione economica; quando la frequenza di accadimento di eventi con vittime è situata in zona ALARP (GII>FR>GI), è obbligatorio considerare misure di sicurezza aggiuntive (o combinazione di esse) per ridurre il rischio al livello di accettabilità in funzione della valutazione economica; quando la frequenza di accadimento di eventi con vittime è minore del valore limite di accettabilità (FR<GI), non è necessario considerare alcuna misura di sicurezza integrativa. Valutazione efficienza economica La valutazione dell efficienza economica per l introduzione di misure di sicurezza (e combinazione di esse) avviene mediante l applicazione della relazione di convenienza tra benefici apportati ed i costi da sostenere. L accettabilità di una misura è verificata quando il rapporto tra benefici/costi è maggiore di 1. La selezione della combinazione ottimale delle misure di sicurezza avviene considerando quale obiettivo la massimizzazione del beneficio, mantenendo una relazione di convenienza maggiore di 1. ] m K * s le ic f v e h o n ilio B / [1 te ra lity F a ta Risk zone absolutely not acceptable ALARP ZONE Maximum Tolerable Risk Tolerable Risk Risk zone acceptable Punti di forza e debolezza della metodologia svizzera I punti di forza è debolezza della metodologia sono sintetizzati alla Tabella 2. Figura 1.Criterio ALARP tabella 2.Punti di forza e debolezza della metodologia svizzera PUNTI DI FORZA La metodologia fornisce una serie di informazioni riguardanti la distribuzione di probabilità inerenti indicatori osservabili, adoperabili in assenza di informazioni specifiche; Procedura di calcolo è dinamica. Le informazioni sulla distribuzione di probabilità riguardanti gli indicatori osservabili può essere aggiornata mediante i risultati derivanti analisi e studi successivi; Applicabilità dello software di calcolo anche a tunnel con lunghezza inferiore ai 500m; Applicazione della valutazione dell efficienza (mediante il rapporto costi/benefici) riguardo l applicazione di misure di sicurezza integrative; Applicazione nella procedura di calcolo del rischio di misure di sicurezza ed indicatori non previsti nella Direttiva Europea 2004/54/EC, quali: Presenza di rampe di accesso/egresso all interno del tunnel, Possibilità di cambio corsia (per sorpasso), Difetti di natura tecnica del sistema di rilevamento e del sistema di ventilazione. PUNTI DI DEBOLEZZA Alcuni misure di sicurezza previste dalla Direttiva Europea 2004/54/EC sono considerati ma non implementati nelle procedure di calcolo del rischio quali: Banchine pedonabili di emergenza, Piazzole di sosta ogni 1000m, Stazioni di emergenza, Erogazione idrica, Segnaletica stradale, Centro di controllo, Semafori agli imbocchi, Semafori interni al tunnel, Resistenza al fuoco dei componenti degli impianti. Sono adottate alcune semplificazioni nella schematizzazione della geometria del tunnel (il modello di calcolo non prevede la definizione della forma della sezione). 19

20 Metodologia norvegese Attualmente in Norvegia, l analisi di rischio è compiuta adoperando due distinti software di calcolo: TUSI (sviluppato da Arild Ragnøy e Finn H.Amundsen) è basato sul calcolo probabilistico degli eventi incidentali e degli incendi in funzione esclusivamente della configurazione geometrica della galleria e della quantità di traffico. Il modello è stato adoperato dal 1988 per la progettazione di tunnel ed è stato aggiornato in molteplici occasioni; RISK NOW-TRANSIT è stato implementato mediante il lavoro congiunto tra NPRA (Norwegian Public Roads Administration) e l USTRA/ ASTRA/FEDRO. Tale software è stato implementato considerando le variabili applicate in TUSI ed è stato fornito dei dati raccolti in precedenza per l aggiornamento di quest ultimo. Software TUSI TUSI implementato su interfaccia Microsoft Excel, prevede il calcolo della frequenza di accadimento di incidenti ed incendi in base alla configurazione geometrica della galleria ed alla distribuzione di traffico. A tal fine, il modello è applicato considerando segmenti del tunnel omogenei (aventi uguali caratteristiche geometriche) collocati in differenti zone del tunnel (individuate in funzione del diverso livello d incidentalità). Il modello è calibrato sulla base d informazioni nazionali ed internazionali in merito ad incidentalità ed incendi avvenuti in tunnel. La frequenze di accadimento riguardo incidenti ed incendi sono modificate in funzione di un Fattore Correttivo definito in funzione di indicatori quali ad esempio: - il TGM (specializzato in veicoli leggeri e pesanti); - la lunghezza del tunnel; - la tipologia di tunnel (monodirezionale o bidirezionale); - la pendenza; - raggio di curvatura; - la velocità di percorrenza. Software RISK NOW-TRANSIT Anche NPRA sta procedendo con l adozione di RISK NOW-TRANSIT da affiancare al TUSI. L applicazione norvegese tuttavia, si differenzia da quella svizzera, per la diversa base dati di riferimento riguardante le frequenze di accadimento degli eventi incidentali e degli incidenti nonché, delle distribuzione di ed i relativi fattori di modifica. Punti di forza e debolezza della metodologia norvegese I punti di forza è debolezza della metodologia sono sintetizzati alla Tabella 3. Tabella 3.Punti di forza e debolezza della metodologia svizzera per l analisi di rischio PUNTI DI FORZA Approfondite informazioni e dati su incidentalità riferiti a svariate tipologie di tunnel, acquisita da una comprovata esperienza ed approfondita cultura nazionale riguardo la gestione del rischio in tunnel stradali; Applicazione di uno strumento software dedicato per l analisi frequenza di accadimento d incidenti/ incendi in tunnel da adoperare in fase di progettazione; Semplice utilizzo dello strumento software TUSI implementato su interfaccia Excel; PUNTI DI DEBOLEZZA Mancata considerazione della presenza/assenza della dotazione impiantistica di sicurezza. Non è prevista la possibilità di entrate/uscite all interno del tunnel. Pertanto queste sono analizzate separatamente e non annesse al sistema; Non è prevista la possibilità di possibili intersezioni/rotatorie presenti all interno del tunnel. Il software TUSI non prevede il calcolo del numero di vittime e della relativa frequenza. Non è possibile procedere alla valutazione del rischio. Applicabilità di TUSI anche a tunnel con lunghezza inferiore ai 500m; Continuo aggiornamento del software TUSI fino a giungere allo sviluppo del nuovo modello di calcolo RISKNOW-TRANSIT. 20

21 Applicazione delle metodologie a casi studio Le metodologie sottoposte ad analisi, sono state altresì testate su due casi studi, per avere un riscontro diretto della loro applicabilità. Le analisi sono state completate adoperando anche la metodologia italiana. L analisi di rischio mediante la metodologia italiana avviene mediante l attuazione delle seguenti attività: Analisi di vulnerabilità del sistema tunnel (conformità con la direttiva sui requisiti minimi di sicurezza D.Lgs. 264/2006, calcolo indice di adeguamento); Calcolo del rischio (analisi termo-fluidodinamica, analisi evacuazione, sviluppo curva cumulativa Frequenza/Numero vittime); Valutazione del rischio (applicazione criteri di accettabilità tipo ALARP, individuazione misure integrative di sicurezza). I tunnel selezionati, concordemente con il (DG-MOVE), come casi studio per l applicazione delle metodologie per il calcolo del rischio incidentalità sono: Tunnel Juan Carlos I situato lungo al Strada Nazionale N230, nella provincia di Lleida (Spagna) (Figura 2); Tunnel Follo situato lungo la Strada Nazionale E6, nella Provincia di Akershus (Norvegia) (Figura 3). Figura 2. Imbocco e sezione Tipo Tunnel Juan Carlos I Figura 3. Imbocco e sezione Tipo Tunnel Follo Risultati delle applicazioni I risultati prodotti dal calcolo del rischio per i Tunnel Juan Carlos I e Tunnel Follo adottando le differenti metodologie di calcolo, non sono comparabili. Tuttavia, la valutazione del rischio per ognuno dei tunnel, converge alla medesima conclusione, come evidenziato dallo schema di sintesi di tabella 4. 21

22 Tabella 4.Sintesi dei risultati derivanti l analisi di rischio Metodologia Italiana La curva F/N ricade quasi intero nell area di accettabilità secondo criterio ALARP. Anche applicando ulteriori sistemi di sicurezza integrativi, non si riscontra alcuna variazione della curva F/N e del valore atteso del numero di vittime annue. Il tunnel è da considerare in sicurezza La curva F/N ricade in zona di accettabilità limitata secondo criterio ALARP. L applicazione di sistemi di sicurezza integrativi, risulta necessaria e comporta una diminuzione del valore atteso del numero di vittime annue. Il tunnel nella configurazione attuale, risulta non in sicurezza. L indice di rischio è compreso tra il limite di accettabilità e quello di tollerabilità del rischio. Il tunnel può essere soggetto ad alcune restrizioni. Risulta necessario l integrazione di sistemi di sicurezza addizionali per decrementare l indice di rischio. Metodologia Spagnola L indice di rischio è inferiore al limite di rischio accettabile. Non è necessario pertanto, l introduzione di alcuna misura di sicurezza integrativa. Il tunnel è da considerare in sicurezza. Metodologia Svizzera La frequenza di accadimento di eventi con vittime risulta poco superiore al valore limite di accettabilità, secondo criterio ALARP. L introduzione di misure di sicurezza integrative risulta lievemente efficace, ma non efficiente dal punto di vista economico. La frequenza di accadimento di eventi con vittime supera il valore limite di accettabilità, secondo criterio ALARP. L introduzione di misure di sicurezza integrative quali ad esempio limiti di velocità e rafforzamento della luminosità risultano soluzioni efficaci ed efficienti dal punto di vista economico. Metodologia Norvegese Il rischio non può essere valutato. L introduzione di sistemi di sicurezza integrativi quale il limite di velocità non induce alcuna diminuzione della frequenza del numero di incidenti. Il rischio non può essere valutato. L introduzione di sistemi di sicurezza integrativi quale il limite di velocità induce una diminuzione della frequenza del numero di incidenti. 22

23 Conclusioni Dall analisi delle metodologie è emerso che di fatto non è possibile stabilire quale sia la metodologia migliore. Da un punto di vista strettamente tecnico una scelta potrebbe essere fatta sulla base delle finalità dell analisi da svolgere e valutando le informazioni disponibili. Nel caso in cui l analisi di rischio debba essere sviluppata avendo a disposizione un insieme limitato d informazioni, e con il fine di: ottenere un insieme dettagliato di risultati; - considerare anche la presenza di veicoli trasportanti merci pericolose; - realizzare una analisi economica sulla eventuale introduzione di misure integrative di sicurezza (in caso di rischio non accettabile per la configurazione attuale del tunnel); - la metodologia Svizzera, che è in fase di adozione anche in Norvegia, può essere la più adatta. Nel caso in cui l analisi di rischio di un tunnel stradale deve essere sviluppata, al fine di: - analizzare nel dettaglio il processo di evacuazione degli utenti a causa di propagazione del fuoco e di agenti tossici derivanti da incendio scaturito da incidente; - analizzare il rischio considerando gli effetti prodotti dall assenza/presenza dei requisiti minimi di sicurezza previsti dalla Direttiva Europea 2004/54/CE; - la metodologia Spagnola è da ritenersi più consona. La metodologia Norvegese, attuata mediante il modello di calcolo TUSI, sembra apparire utile esclusivamente in caso di verifica degli effetti sull incidentalità prodotti da un insieme ridotto di parametri, quindi può essere molto utile per una analisi preliminare. Si osservi, infatti, che non potendo rispondere alle finalità in precedenza indicate, la NPRA ha valutato l opportunità di aggiornare tale modello, con il RiskNow-Transit sviluppato in coordinamento con ASTRA. Più in generale, i risultati ottenuti dall applicazione delle metodologie e delle procedure di calcolo suggeriscono che: - per ottenere una valutazione uniforme del rischio in tunnel stradali è necessario introdurre una modalità sistematica di acquisizione degli indicatori adottati nell analisi, in modo particolare per quanto concerne il TGM, la composizione del flusso veicolare, la frequenza di accadimento incidenti. Tali banche dati devono diventare la base per un aggiornamento continuo dei metodi di calcolo; è opportuno rivedere continuamente anche le metodologie in funzione dello sviluppo tecnologico ed applicazione di sistemi di sicurezza volti ad esempio, al controllo della velocità media (tipo Tutor), della distanza di sicurezza, delle infrazioni, etc.; è difficilmente praticabile la via di avere una stessa metodologia per il calcolo del rischio; tuttavia, è possibile lavorare in questa direzione adottando un criterio comune di valutazione del rischio, introducendo un unico criterio di accettabilità/tollerabilità. Ciò garantirebbe una classificazione uniforme di tutti i tunnel (collocati su rete TransEuropea) e stilare una classifica sulle priorità di intervento; - per avere una visione globale del problema non solo in termini di efficacia ma anche di efficienza economica per fissare la migliore combinazione di interventi di sicurezza, è necessario introdurre l adozione di criteri di valutazione fondati ad esempio su analisi benefici/costi implementate adottando parametri comuni. Bibliografia PIARC (World Road Association), 2008, Risk Analysis for road tunnel, PIARC Technical Committee C3.3 Road tunnel operation. Ministerio de Fomento, 2012, Metodología de análisis de riesgo en túneles de la red de carreteras del Estado, Dirección General de Carreteras Subdirección General de Conservación. Ministerio de Fomento, 2006, Real Decreto 635/2006 Requisitos mínimos seguridad en tuneles. FEDRO, 2012, Risikokonzept für Tunnel der Nationalstrassen, Methodik zur Ermittlung und Bewertung der Risiken in Tunneln, ASTRA FEDRO, 2011, Gefahrguttransport in Strassentunneln, Analyse und Beurteilung der Personenrisiken, ASTRA

24 Intervento Il progetto della sicurezza nelle gallerie stradali e ferroviarie Dott. Ing. Alessandro Focaracci Presidente FASTIGI ABSTRACT: La sicurezza degli utenti nelle gallerie stradali e ferroviarie è un tema di primaria importanza nell ambito del dibattito politico e tecnico internazionale, disciplinato, in Italia, da specifiche normative che affrontano il tema della sicurezza in questa particolare tipologia di infrastrutture. Il quadro normativo italiano ed europeo d altra parte, ha fatto propria la nuova impostazione progettuale della sicurezza, basata sulla valutazione quantitativa e probabilistica del rischio attraverso un approccio organico per la progettazione ovvero per l adeguamento della sicurezza nelle gallerie esistenti, fissando le condizioni di applicazione e dettagliando gli obiettivi da perseguire, attraverso la redazione della Documentazione di Sicurezza. Gli eventi degli ultimi anni hanno portato all attenzione della comunità nazionale ed europea la necessità di investimenti necessari per migliorare le condizioni di sicurezza delle gallerie in esercizio (la stessa legislazione prevede termini improrogabili per l adeguamnto), tenendo conto di approcci quantitativi nella scelta delle soluzioni adottate, per ottimizzare le poche risorse economiche a disposione. Il processo progettuale definito nella metodologia italiana si snoda attraverso una precisa sequenza di operazioni che partendo dall analisi di rischio portano a stabilire le procedure necessarie in caso di emergenza racchiuse nel Piano di Gestione delle Emergenze. Introduzione L aumento dei volumi di traffico sia passeggeri che merci, indice di crescita e sviluppo socio economico del Continente e del nostro Paese in particolare, rende in molti casi inadeguate le infrastrutture di trasporto realizzate alcuni decenni or sono. Si sono evidenziati anche con drammaticità, problematiche connesse alla sicurezza delle infrastrutture che hanno richiesto studi e approfondimenti ad un livello che in passato non sempre era stato raggiunto. L ingegneria della sicurezza, intesa come materia di approfondimento dei fenomeni che producono l eccessiva incidentalità, ha fornito gli elementi scientifici e i processi mentali corretti per valutare il più oggettivamente possibile i fattori su cui intervenire. Sono stati infatti introdotti, in tema di sicurezza delle infrastrutture, criteri progettuali che, partendo dalla valutazione statistica dei principali fattori causa di incidenti, consenta di individuare i percorsi più opportuni per ridurre la probabilità di eventi incidentali. Da oltre un decennio la comunità tecnico scientifica e le classi dirigenti italiane ed europee sono sollecitate ad affrontare la problematica del miglioramento della sicurezza nelle gallerie stradali e ferroviarie attraverso una risposta metodologica innovativa che permette una valutazione quantitativa del rischio.l approccio progettuale seguito fin dall inizio, ha gettato i presupposti per un imponente programma di interventi di messa in sicurezza dei tunnel stradali ferroviari e metropolitani italiani. 24

25 Tenuto conto che l Italia detiene il maggior numero di kilometri di tunnel in assoluto a livello europeo, (più del doppio della Francia, della Spagna e della Germania, 5 volte quello della Svizzera e Gran Bretagna, vedi Tabella 1 e Figura 1) e il secondo al mondo dopo il Giappone, l approccio prestazionale e quantitativo è assolutamente necessario per evitare interventi costosi dal punto di vista delle risorse impiegate ma di scarsa efficacia sul miglioramento della sicurezza dei trasporti in genere. Tabella 1 Distribuzione dei tunnel nei principali paesi europei (TERN e non) Nella Figura: Distribuzione dei tunnel nei principali paesi europei (TERN) Tunnel sulla rete TERN Sviluppo tunnel ferroviari in km maggiori di 1000m L analisi del rischio non può quindi essere di tipo semplificato, come accettato in altri paesi dove si è ritenuto di basarsi maggiormente sul giudizio degli esperti a causa del basso numero di gallerie presenti, ma deve adottare una metodologia completa, quantitativa, probabilistica, ripetibile, affetta il meno possibile da giudizi soggettivi. Infatti non si può ricorrere ad una mera elencazione dei provvedimenti da adottare per la sicurezza di un infrastruttura, se prima non si sono definiti esattamente i rischi più probabili ed i livelli di sicurezza ammessi. Un tale metodo ha infatti il pregio di evitare che eventi tragici che investono la sfera emotiva portino a sovradimensionare gli interventi che riguardano la sicurezza, con aggravi economici tali da mettere in crisi l economia del paese, sottraendo risorse che potrebbero essere destinate ad opere di maggiore efficacia. Un approccio corretto e coerente con le reali necessità di un opera, consente invece, un ottimizzazione degli investimenti che rende più realizzabile il perseguimento degli obiettivi di sicurezza su larga scala. Un ulteriore vantaggio che si consegue adottando interventi mirati ad uno specifico tunnel è che in tal modo si evita di proporre soluzione standard altrimenti applicate passivamente in tutti i casi ed allo stesso tempo si incentiva la ricerca di soluzione tecnologicamente innovative. La normativa recente sia in campo stradale attraverso il D.lgs. 264/2006 attuazione della Direttiva 2004/54/CE, che in quello ferroviario attraverso il Decreto del Ministero delle infrastrutture e dei trasporti 28 ottobre 2005, quindi individua gli obiettivi di sicurezza da perseguire, identifica un insieme di parametri di sicurezza da considerare, fissa gruppi di requisiti minimi di sicurezza da soddisfare, sollecita siano adottate idonee misure gestionali, richiede sia redatta un idonea documentazione di sicurezza, nell ambito di un approccio sistemico per la progettazione della sicurezza che individua l analisi di rischio come lo strumento analitico da utilizzare per determinare e valutare il livello di sicurezza di una galleria. 25

26 Evoluzione del traffico e della sicurezza in galleria Nel 2010 (fonte ISTAT), le imprese ferroviarie hanno trasportato circa 839 milioni di passeggeri per un totale di oltre 47 miliardi di passeggeri-chilometro, registrando rispetto all anno precedente, un aumento del 4,9 per cento del numero di passeggeri e un calo del 2,0 per cento dei passeggeri-chilometro. Nel corso dello stesso anno, le imprese ferroviarie hanno trasportato oltre 84 milioni di tonnellate di merci, realizzando oltre 18 miliardi di tonnellate- chilometro, con un aumento rispetto al 2009 del 10,6 per cento in termini di tonnellate e del 4,6 per cento in termini di tonnellate-chilometro. In riferimento invece al trasporto di merci su strada sempre nel 2010 (fonte ISTAT) i veicoli italiani adibiti al trasporto merci hanno realizzato oltre 175 miliardi di tonnellate-chilometro e trasportato oltre 1 miliardo e 527 milioni di tonnellate di merce con un aumento rispetto all anno precedente rispettivamente del 4,9 per cento e del 4,0 per cento. Si evidenzia in particolare come negli anni Il trasporto su treni-merci sta diminuendo in Italia. A differenza di quanto avviene in tanti altri paesi europei infatti, soltanto il 10% delle merci italiane vengono trasportate su rotaia (su una media europea del 17%). La parte da padrone quindi nel trasporto merci la fa il trasporto su gomma oltre il 60% delle merci movimentate in Italia vengono caricate sui Tir. Quindi a fronte di tali dati si evidenzia come il sistema di trasporti, in Italia come nel resto d Europa, ha subito un forte incremento a seguito del continuo aumento di mezzi circolanti. Tale incremento ha determinato di conseguenza un aumento della sinistrosità. Alcuni drammatici eventi accaduti negli ultimi anni, ma anche il ricordo ed il monito di quelli storici, hanno avuto un forte impatto emotivo inducendo la comunità internazionale ad adottare scelte politiche e risposte normative, per incrementare la sicurezza dei tunnel della rete infrastrutturale, coinvolgendo, con scelte concrete i soggetti coinvolti, le autorità nazionali, i gestori delle infrastrutture, i progettisti della sicurezza. Si riportano alcuni dei principali avvenimenti che testimoniano l evoluzione della concezione della sicurezza all interno dei tunnel stradali e ferroviari. Alle 20:30 del 2 gennaio 1944 il Galicia, un espresso passeggeri-postale proveniente da Madrid per A Coruña composto da 12 carri, lasciava la stazione di partenza trainato da una coppia di locomotive. Durante una discesa ripida presso Branuelas un problema ai freni si manifestò come molto serio, ma i macchinisti decisero di procedere ugualmente. Giunto alla stazione di Albares, il Galicia non riuscì a fermarsi nonostante tutti i freni fossero innescati, il convoglio superò il paese mentre il capostazione telefonava a Torre del Bierzo per avvisare di un convoglio senza freni in corsa sulla discesa. Il treno attraversò la stazione fischiando, con tutti i freni tirati e spazzando via ogni ostacolo sul percorso, lanciato verso il Tunnel N.20 che cominciava poco dopo la stazione stessa. Un locomotore di manovra con tre carrozze al traino procedeva ad evacuare la stazione attraverso il tunnel, dopo aver ricevuto l avviso di un treno in corsa fuori controllo. Mentre la locomotiva e il primo vagone erano già usciti, gli ultimi due carri furono investiti dal Galicia. I due carri del treno in manovra e i primi sei carri del postale cominciarono immediatamente a bruciare, per via del gas dell impianto illuminante e della cassa in legno. Intanto, un terzo treno composto da 27 carri carichi di carbone si stava dirigendo verso Torre del Bierzo percorrendo la linea in direzione opposta. Il treno carboniero tirò il freno, ma si schiantò sui rottami. L incendio che se ne generò fu così esteso che bruciò per due interi giorni, rendendo impossibile l identificazione delle vittime. La mattina del 24 marzo 1999, un autoarticolato carico di farina e margarina, guidato dall autista belga Gilbert Degraves, entrò nel tunnel del Traforo del Monte Bianco dal lato francese, diretto in Italia. Il camion prese fuoco poco dopo, fermandosi dentro il tunnel. L incendio, alimentato dalle materie combustibili presenti nel veicolo, venne amplificato dall effetto forno causato dal tunnel e in breve tempo raggiunse enormi proporzioni. Il sistema di ventilazione della galleria portò i fumi di combustione all ingresso francese del tunnel, dove si era formata una densa nube di fumo e gas incombusti. Il servizio di emergenza, non avendo informazioni sull estensione dell incendio e sul numero di veicoli coinvolti, non intervenì repentinamente. I rifugi per le persone all interno della galleria non hanno resistettero al calore e, a causa dell assenza di un sistema di segnalazione, i veicoli continuarono ad entrare nel tunnel anche dopo lo scoppio dell incendio. I pompieri impiegheranno 53 ore per domare l incendio che raggiunse temperature di oltre 1000 C, causando lo scioglimento dell asfalto ed il collasso delle strutture in cemento, 39 persone morirono carbonizzate. Due anni dopo il 24 Ottobre 2001, un incidente ancor più grave è accaduto nel tunnel del San Gottardo. La galleria era costituita da un unica canna a traffico bidirezionale, lunga metri, con carreggiate di ampiezza pari a 7,8 metri e sede stradale di 9,2 metri. Presentava un impianto di ventilazione di tipo trasversale, un impianto di video-sorveglianza, un tunnel di servizio che correva parallelo alla galleria e rifugi antincendio posti ogni 250 metri. Erano inoltre presenti semafori, ogni 250 metri, per il blocco del traffico in caso di emergenza. L incidente del 2001 fu causato dalla collisione fra due camion, uno dei quali trasportava pneumatici e teli cerati che rapidamente presero fuoco. I vigili del fuoco non sono stati in grado di entrare nel tunnel a causa del forte calore sviluppato e del fumo presente. Comunque, un efficiente sistema di emergenza ha limitato le vittime a 11. La presenza di un tunnel di servizio ha permesso l evacuazione di molti utenti, le barriere semaforiche di emergenza hanno fermato i veicoli in entrata nel tunnel, il sistema di ventilazione è passato allo stato di emergenza e le squadre di soccorso sono state allertate prontamente. Il 10 settembre 2007 un autovettura si è schiantata contro il guard rail all interno della galleria di San Martino, a Lecco. La macchina ha preso fuoco facendo da tappo a tutte quelle che la seguivano che, di conseguenza, restarono intrappolate. Nell incidente sono morte due persone e 128 sono rimaste intossicate. 26

27 Tra gli incidenti storici si ricordano inoltre: marzo 1944 Italia a Balvano (Basilicata) 426 persone che viaggiavano clandestinamente su un treno merci a vapore muoiono intossicate dal monossido di carbonio quando il treno di blocca in galleria - 16 giugno 1972 Francia 108 morti e 11 feriti nel crollo di un tunnel ferroviario a Vierzy (Piccardia) novembre 1996 Francia/Inghilterra: nessun ferito grave ma gravi danni si sono riscontrati all interno del Channel Tunnel per un incidente dovuto a un treno che trasportava veicoli pesanti. Il tunnel è stato danneggiato per 500 metri. Tra gli incidenti con incendio più recenti si ricordano: - 29 giugno 2009 Stazione di Viareggio deragliamento 14 carri cisterna 33 vittime luglio 2012 Galleria Le Croci Calenzano e Barberino del Mugello coinvolto 1 mezzo pesante settembre 2012 Galleria Le Croci Calanzano e Barberino del Mugello coinvolti 9 mezzi pesanti e 3 auto, 20 feriti e 1 vittima luglio 2013 Stazione di Santiago di Compostela deragliamento convogli AV - 26 giugno 2013 Galleria Montesecc San Benedetto coinvolti una Fiat Punto, un mezzo pesante e un furgone, 14 feriti e 2 vittime. - 7 agosto 2013 Galleria della Maddalena Rapallo coinvolta una autovettura agosto 2013 Galleria Tremonzelli Palermo coinvolto un camion settembre 2013 Galleria Biacesa - scontro con incendio,muoiono due motociclisti Queste tragedie hanno portato in primo piano l esigenza di migliorare la preparazione in caso di incidenti in galleria, così come di potenziare le capacità di prevenzione e mitigazione delle conseguenze. Ciò si può realizzare attraverso la definizione di criteri di progettazione della sicurezza stabiliti nelle normative nazionali ed europe, una gestione efficace e codificata delle procedure di emergenza e l eventuale riqualificazione delle gallerie esistenti attraverso la programmazioni di investimenti mirati, nonché una migliore informazione e comunicazione con gli utenti delle gallerie. Le analisi condotte a seguito dell incendio nel traforo del Monte Bianco sono arrivate alla conclusione che è possibile ridurre considerevolmente le conseguenze fatali attraverso: una più efficace organizzazione dei servizi operativi e d emergenza ; la formazione continua del personale coadiuvata dalle strutture predisposte alla gestione dell emergenza e da esercitazioni; delle dotazioni impiantistiche e di sicurezza più efficaci. una maggiore consapevolezza tra gli utenti su come comportarsi in situazioni d emergenza grazie ad una migliore comunicazione. Il tunnel del Monte Bianco restò chiuso per tre anni e riaperto unicamente per le automobili il 9 marzo 2002, dopo lunghi lavori di riparazione e ristrutturazione (la volta, fortemente danneggiata, è stata completamente ricostruita). Questi sono stati i principali interventi adottati dopo il rogo: La creazione di nicchie incendio ogni centocinquanta metri. La creazione di nicchie SOS ogni cento metri in alternanza sulle due corsie. Un posto di soccorso è stato costruito nel centro del tunnel, con un veicolo attrezzato allo spegnimento delle fiamme e un gruppo di pompieri presenti in permanenza sul posto. Costruzione di rifugi collegati ad una galleria d evacuazione indipendente (sotto la carreggiata). Costruzione di una sala di comando unica. Comunque tutte le normative in vigore e quindi il D.Lgs 264/2006 Attuazione della direttiva 2004/54/CE in materia di sicurezza per le gallerie della rete stradale transeuropea ed il Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 28/10/2005 Sicurezza nelle Gallerie Ferroviarie, prescrivono che tutte le gallerie oggi in esercizio con le modalità stabilite siano adeguate agli standard di sicurezza ed in particolare le indicazioni sono: - 30 novembre 2019 per le gallerie stradali; - 7 aprile 2021 per le gallerie ferroviarie. Per far questo, mirando gli investimenti a ciò che è veramente necessario per migliorare la sicurezza in galleria, occorre riferirsi agli approcci tecnico pratici dell ingegneria della sicurezza. Normativa di riferimento Gallerie Ferroviarie Il Decreto del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti, di concerto con il Ministero degli Interni del (G.U. n. 83 del ), in accordo alla Direttiva 2004/49/CE che si propone lo scopo di instituire un quadro normativo comune per la sicurezza ferroviaria nei paesi membri dell Unione, definisce le predisposizioni di sicurezza (requisiti minimi ed integrativi) da adottare nelle gallerie italiane esistenti in fase di progettazione ed in costruzione, una metodologia di analisi di rischio e criteri di valutazione del rischio, procedure di gestione dell emergenza. Le predisposizioni oggetto della norma sono riferite rispettivamente ai sottosistemi: Infrasttruttura, Materiale Rotabile e Procedure Operative. Un aspetto rilevante della norma è che essa tende quanto più possibile a ridurre gli interventi di tipo strutturale per privilegiare l adozione di 27

28 misure impiantistiche tecnologicamente avanzate. Il decreto citato precede in ambito europeo la Direttiva 2008/57/CE che rifonde le direttive 96/48/CE e 2001/16/CE. Il concetto base della direttiva è quello dell interoperabilità cioè la capacità del sistema ferroviario trans europeo di consentire la circolazione sicura e senza soluzione di continuità dei treni, garantendo il livello di prestazioni richiesto per le linee; tale capacità si fonda sull insieme delle prescrizioni regolamentari tecniche ed operative che debbono essere soddisfatte per ottemperare ai requisiti essenziali. Dall analisi della Direttiva 2008/57/CE, che evolverà nella Direttiva 2008/163/CE che fissa le Specifiche Tecniche di Interoperabilità (STI) concernenti la sicurezza nelle gallerie ferroviarie (un insieme organico di norme tecniche di cui è oggetto ciascun sottosistema), si nota come la norma europea abbia preso a riferimento il D.M in particolare nella definizione dei requisiti minimi di sicurezza e per il ricorso a studi specifici nel caso tali requisiti obbligatori non siano sufficientio non siano realizzabili. Tabella 2 Documentazione di sicurezza gallerie ferroviarie Documentazione di sicurezza ex DIM 28/10/2005 Sicurezza nelle gallerie ferroviarie Allegato IV Paragrafo 7 e nota Ministro Infrastrutture - - Relazione generale-modello di esercizio-dati di traffico - Relazione Generale- Relazione sulla galleria - Relazione Generale-Descrizione dei requisiti e delle predisposizioni di sicurezza previste (opere civili, impiantistica, organizzazione e collegamenti viari) - Progetto della sicurezza - Identificazione dei pericoli potenziali per l esercizio del sistema ferroviario in galleria ed Analisi del rischio - Piano di emergenza. - Relazioni tecniche, per ciascuna predisposizione di sicurezza, corredate da schemi ed elaborati necessari alla corretta identificazione delle caratteristiche tecniche e funzionali delle diverse misure di sicurezza previste. - Piano di adeguamento (gallerie in fase di progettazione ed in esercizio) - Fascicolo di sicurezza (gallerie in esercizio) Ai sensi dell articolo 6 della Direttiva 2004/49/CE il regolamento n. 352/2009 instituisce un metodo comune di sicurezza per la determinazione e la valutazione dei rischi il cui scopo è quello di preservare e migliorare il livello di sicurezza delle gallerie ferroviarie, dove necessario e ragionevolmente fattibile. Esso prevede tre livelli progettuali e di valutazione dei rischi, due dei quali (codici di buona pratica ed analisi di rischio estesa) già presenti fin dal 2005 nel Decreto Ministeriale italiano. Un ulteriore norma che può essere citata è costituita dal DM 11/01/88 che si riferisce alle sole stazioni e gallerie metropolitane utile come un possibile riferimento in caso di vuoto normativo e che per via della diversa epoca di promulgazione adotta un approccio totalmente prescrittivo in contrasto con i più recenti approcci prestazionali. L Art. 8 del DM 28/10/2005 istituisce la Commissione Sicurezza per le gallerie ferroviarie che esprime parere sulla conformità sulla base delle procedure definite dal Decreto all allegato IV. L allegato IV descrive quindi le procedure per l approvazione dei progetti e per la loro messa in esercizio. In particolare per le gallerie in esercizio il decreto prescrive che il Gestore dell infrastruttura effettui la verifica di conformità dei requisiti di sicurezza; se la galleria in esercizio risulta conforme, ne comunica le risultanze al Ministero allegando la documentazione di sicurezza come riportato al cap. 7 dello stesso allegato. Invece in caso di non conformità il Gestore dell infrastruttura provvede a redigere un piano di adeguamento ed un cronoprogramma delle attività necessarie anche in questo caso allegando la documentazione di sicurezza necessaria (Tabella 2) Gallerie stradali Da anni la comunità tecnico-scientifica internazionale,sta lavorando per migliorare la sicurezza delle infrastrutture redigendo testi e raccomandazioni che tendono a rendere il progetto della sicurezza sempre più oggettivo, con metodologie di valutazione dei rischi quantitative e probabilistiche affidabili ed applicabili a tutti i tipi di infrastrutture con diverse 28

29 tipologie di traffico reale. All accresciuta percezione del rischio in galleria da parte dell opinione pubblica, conseguente anche ai drammatici incidenti del 1999 e del 2001, la Commissione europea ha risposto emanando alla fine del 2002 la bozza di direttiva su Requisiti minimi di sicurezza per le gallerie della rete stradale trans europea. Nel 2004 il Parlamento ed il Consiglio europeo hanno approvato il testo finale, dopo una totale revisione dell allegato tecnico proposta dal Gruppo dei Paesi Alpini, su iniziativa dell Italia. La Direttiva, numerata 2004/54/CE fornisce indicazioni cogenti per tutte le gallerie di lunghezza superiore ai 500 m appartenenti alla rete TERN sia in termini di dotazioni di sicurezza sia in termini di gestione della struttura. La Direttiva individua gli obiettivi di sicurezza da perseguire, identifica un insieme di parametri di sicurezza da considerare, fissa gruppi di requisiti minimi di sicurezza da soddisfare, sollecita siano adottate idonee misure gestionali, richiede sia redatta un idonea documentazione di sicurezza, nell ambito di un approccio sistemico per la progettazione della sicurezza che individua l analisi di rischio come lo strumento analitico da utilizzare per determinare e valutare il livello di sicurezza di una galleria. Il nostro Paese che da solo detiene più del 60% dei tunnel d Europa, proseguendo la via intrapresa in sede comunitaria, ha emanato il Decreto Legislativo 5 ottobre 2006, n. 264 Attuazione della direttiva 2004/54/CE in materia di sicurezza per le gallerie della rete stradale transeuropea. In esso, tra l altro si rimarca l importanza di redigere il progetto della sicurezza per una galleria, contenente l analisi di rischio, che è reso attuabile attraverso la documentazione di sicurezza da approvare da parte dell apposita Commissione. Il Decreto Legislativo 264/06, coerentemente con le prescrizioni della Direttiva 54/2004/CE, definisce una serie di requisiti minimi di sicurezza per le gallerie della rete transeuropea, richiede l effettuazione di un analisi di rischio per le gallerie con caratteristiche speciali ovvero per le gallerie in cui i requisiti minimi non sono realizzabili se non a costi sproporzionati, definisce una metodologia di analisi di rischio italiana, specifica le figure giuridiche ed amministrative deputate alla gestione della sicurezza in galleria, e dettaglia le modalità di approvazione, messa in opera, ispezione delle gallerie e la relativa documentazione necessaria. La messa in esercizio è regolata dall Allegato 4 paragrafo 3, dove si prescrive che il Gestore della Galleria trasmette la documentazione di sicurezza alla Commissione corredata del parere del Responsabile della galleria. La stessa procedura va eseguita per le modifiche sostanziali apportate alle attrezzature ed al funzionamento dell infrastruttura che comportino variazioni della documentazione di sicurezza. In conformità al paragrafo 2.2 dell Allegato 4 del D.Lgs 264/06 la Documentazione di Sicurezza (Tabella 3) compilata dal Gestore contiene il progetto della sicurezza descrivendo le misure preventive e le dotazioni impiantistiche necessarie per garantire la sicurezza degli utenti e del personale addetto ai servizi di pronto intervento. Tabella 3 Documentazione di sicurezza gallerie stradali Documentazione di sicurezza ai sensi del D.Lgs 264/06 Ai sensi dell Allegato 4 paragrafo 2.3: - Descrizione delle caratteristiche geometriche e strutturali della galleria corredata da elaborati grafici per comprenderne gli aspetti funzionali e strutturali - Studio sulle previsioni di traffico Ai sensi dell Allegato 4 paragrafo 2.3: - Indagine specifica dei fattori di rischio che descrive i possibili incidenti che mettono a repentaglio la sicurezza degli utenti stradali nelle gallerie; - Parere dell Esperto - Analisi di Rischio che verifica le scelte strutturali ed impiantistiche adottate Ai sensi dell Allegato 4 paragrafo 2.4: - Piano di gestione dell emergenza elaborato in collaborazione con i servizi di pronto intervento che tiene conto degli utenti, del personale addetto al pronto intervento nonché delle persone con mobilità ridotta e diversamente abili Ai sensi dell Allegato 4 paragrafo 2.4: - Descrizione dell organizzazione delle risorse umane e materiali nonché delle istruzioni del Gestore della Galleria per garantire il funzionamento e la manutenzione della galleria. - descrizione del sistema di acquisizione ed aggiornamento del quadro conoscitivo sugli eventi, incidenti e malfunzionamenti significativi, compresa la loro analisi Ai sensi dell Allegato 4 paragrafo 2.5: - Elenco esercitazioni di sicurezza svolte con il loro esito ed esperienze tratte in merito. 29

30 L ANAS, sin dall inizio, ha sentito la necessità di regolamentare internamente le fasi di progettazione della sicurezza attraverso la predisposizione di Linee Guida per la progettazione della sicurezza nelle gallerie stradali che possono essere assunte come riferimento anche dagli altri gestori. Coerentemente con il quadro normativo italiano ed europeo che ha fatto propria la nuova impostazione progettuale basata sulla valutazione quantitativa e probabilistica del rischio (descrivendo al fine di una facile reperibilità del metodo in maniera chiara ed estesa la metodologia da adottare denominata IRAM conforme al D.lgs 264/06), le Linee Guida individuano un approccio sistemico per la progettazione ovvero l adeguamento della sicurezza nelle gallerie, fissando le condizioni di applicazione e dettagliando gli obiettivi da perseguire, attraverso la redazione della Documentazione di Sicurezza contenente il Progetto della sicurezza, i Piani di monitoraggio e manutenzione ed il Piano di emergenza. Il D.lgs 264/2006 prevedendo l analisi di rischio quantitativa, dettagliata nelle Linee Guida emanate da ANAS, ²fuori legge² altre metodologie adottate in paesi con dotazioni di gallerie ben divese. Le Linee Guida prima della loro emanazione sono state oggetto di esame e parere del Consiglio Superiore dei LL.PP. nelle sedute del 29 settembre e del 15 dicembre 2005, successivamente revisionate e ri-emanate da ANAS previo parere della Commissione Permanente Gallerie presso il Consiglio Superiore die LL.PP. Ad oggi più di 300 gallerie della rete stradale e autostradale italiana, sono state valutate con il metodo IRAM (Italian Risk Analysis Method) Progetto della sicurezza La metodologia di progettazione della sicurezza prevede una ben precisa sequenza di fasi esecutive che permettono la redazione della Documentazione della Sicurezza, richiesta per tutte le gallerie sia in ambito stradale che ferroviario: - Schedatura del sistema galleria - Analisi di vulnerabilità dell infrastruttura - Verifica di conformità - Individuazione dei requisiti di sicurezza in termini strutturali, impiantistici e gestionali - Analisi di rischio per la verifica del raggiungimento degli obiettivi di sicurezza - Piano di gestione dell emergenza Schedatura del sistema galleria: Come in ogni processo progettuale anche per il progetto della sicurezza non si può prescindere dall acquisizione dei dati di base, riguardanti principalmente i dati sulle caratteristiche geometriche, strutturali e impiantistiche dell opera, sul traffico e sull incidentalità, sulle eventuali particolarità esterne alla galleria che ne possono rappresentare fattori di pericolo, costituendo fra l altro opportune banche dati secondo criteri codificati Analisi di vulnerabilità dell infrastruttura Raccolti i dati di base, si passa ad una prima fase di elaborazione che consiste nell analisi di vulnerabilità del sistema galleria, attraverso la quale sono identificati i fattori di pericolo connessi al sistema galleria da cui sono successivamente definiti i possibili scenari di pericolo. L analisi di vulnerabilità consente di avere un quadro qualitativo della pericolosità della galleria propedeutico all individuazione di anomalie nei parametri di sicurezza e deficit nei requisiti minimi di sicurezza ed alla successiva definizione delle eventuali misure integrative da adottare. Verifica di conformità I risultati dell Analisi di Vulnerabilità consentono di identificare anomalie nei parametri di sicurezza e deficit nei requisiti minimi fissati dal Decreto legislativo n 264/2006, e permettono l individuazione della procedura di analisi di rischio da utilizzare nella fase successiva di verifica. Individuazione dei requisiti di sicurezza in termini strutturali, impiantistici e gestionali Dall analisi di vulnerabilità e dall analisi di rischio il progettista della sicurezza può comprendere quali strumenti di sicurezza adottare tra le misure con funzione di prevenzione, di protezione o di mitigazione dell incidente. Nel caso di gallerie nuove l analisi di rischio definisce il layout progettuale consentendo l ottimizzazione tra interventi strutturali, impiantistici e gestionali. Nel caso di verifica negativa la progettazione della sicurezza prevede l individuazione di soluzioni strutturali, dispositivi impiantistici, misure gestionali, anche di tipo innovativo, che permettano di conseguire gli obiettivi di sicurezza prefissati dalla norma e la successiva verifica delle scelte operate tramite un analisi di rischio quantitativa. Analisi di rischio Per la verifica del raggiungimento degli obiettivi di sicurezza, il processo progettuale segue, a questo punto, con lo studio, su basi probabilistiche, degli eventi pericolosi, a partire dalle cause che possono generare gli eventi iniziatori del processo che porta un pericolo potenziale a divenire un pericolo reale, fino ad arrivare alla individuazione e caratterizzazione in termini di probabilità di accadimento e danno, degli scenari di fine emergenza. La metodologia italiana di analisi di rischio conforme al D.lgd. 264/2006 adottato dal PIARC e codificato nel dettaglio nelle Linee Guida Anas è l IRAM (Italian Risk Analysis Method). 30

31 Il Modello di Rischio contenuto in IRAM utilizza tecniche note e codificate: - tecniche probabilistiche di identificazione e caratterizzazione degli eventi incidentali rilevanti pertinenti al sistema (funzioni di distribuzione, alberi degli eventi); - tecniche probabilistiche di rappresentazione degli scenari di pericolo possibili, condizionati nell evoluzione dall affidabilità e dall efficienza dei sistemi di sicurezza che realizzano le misure di sicurezza protettive in condizioni di emergenza (alberi degli eventi); - tecniche di soluzione analitiche e numeriche dei modelli formulati per rappresentare il flusso del pericolo nella struttura, determinato dai fenomeni termici e fluidodinamici indotti da specifici eventi incidentali, al fine di caratterizzare l ambiente interno alla struttura nel quale si realizza il processo di esodo degli utenti coinvolti e l azione degli addetti al soccorso (modelli termo-fluidodinamici semplificati, modelli formulati e risolti adottando il metodo della Fluido Dinamica Computazionale); tecniche statistiche di soluzione dei modelli di esodo degli utenti dalla struttura in condizioni di emergenza (tecniche Monte Carlo); - tecniche analitiche e grafiche di rappresentazione del rischio connesso ad una galleria stradale (curve cumulate complementari); criteri di valutazione del rischio congruenti con dottrine di accettabilità del rischio note e codificate. Analogamente in campo ferroviario la metodologia di analidi di rischi conforme al D.M. 28/10/2005 e strettamente connessa con il metodo IRAM utilizzato per le gallerie stradali da cui eredita principi di base, tecniche e modelli di calcolo opportunamente adattati per il problema specifico e per la conformità alla specifica normativa è denominato IRAM-RT All interno delle motodologie di analisi di rischio riveste un ruolo importante, nella valutazione della validità e dell efficacia di una determinata soluzione progettuale, la capacità di prevedere l evoluzione del sistema complessivo risultante durante una potenziale situazione d emergenza. Al fine di stimare la possibile evoluzione del sistema galleria in presenza di un incendio è necessario costruire un modello della struttura che tenga conto die fenomeni termodinamici e fluidodinamici conseguenti all accadimento di un evento critico, considerando che la configurazione geometrica della infrastruttura condiziona la propagazione dei prodotti della combustione, i processi di scambio termico, il processo di dispersione delle sostanze tossiche. Invece la destinazione d uso della struttura rende rilevante ai fini della sicurezza, il comportamento degli utenti. Lo scopo che si ottiene con una tale procedura è di: mostrare il ruolo svolto da ciascuno dei sistemi di sicurezza e delle procedure di gestione nel limitare l evoluzione dei processi e gli effetti nocivi sulla sicurezza degli utenti; evidenziare le interazioni tra sistemi di sicurezza e procedure di gestione nel in condizioni di emergenza; identificare gli elementi di debolezza di ciascun sottosistema di sicurezza e gli effetti sulla risposta complessiva in termini di sicurezza globale; determinare l esistenza e l estensione di zone pericolose all interno della struttura e nell ambiente circostante; determinare i tempi di instaurazione e di permanenza di zone pericolose. valutare i tempi di esodo delle persone dalla struttura considerata. L analisi così formulata permette quindi di apprezzare l importanza delle prestazioni ed il corretto funzionamento dei singoli sottosistemi, permette inoltre di misurare l efficacia di soluzioni tecnologiche non strutturali di tipo innovativo che riducano gli effetti di alcuni eventi incidentali, più sostenibili dal punto di vista economico e più affidabili di sistemi tradizionali di mitigazione. Nella Figura: Applicazione della metodologia IRAM Rail Tunnels (km) Unidirectional Road Tunnels (km) Bidirectional Road Tunnels (km) Autostrade per l Italia ANAS SINA SAT Strada dei Parchi Strada dei Marmi RFI 31

32 Piano di gestione dell emergenza Il Piano di Emergenza e di Soccorso ha lo scopo di organizzare ed assicurare il coordinamento con i servizi di emergenza, esso è un Piano di emergenza interno, motivo per il quale risulta essere atto a prestare un azione di solo primo soccorso per le persone coinvolte, ma non definisce in maniera generale le modalità di svolgimento delle operazioni da parte di Organi Esterni ( Prefettura, Regione ed Enti Locali, Forze dell Ordine, Strutture Sanitarie, Forze Armate, VVF ed altre strutture di Protezione Civile), modalità che devono essere definite nell ambito di un Piano Generale di Emergenza coordinato dalla Prefettura. Il PEI in sintesi ha lo scopo di consentire di: - affrontare l emergenza sin dal primo insorgere per contenere gli effetti e riportare rapidamente la situazione alle condizioni di normale esercizio; - prevenire ulteriori incidenti che potrebbero derivare dall eventuale incidente di origine; - pianificare le azioni necessarie a proteggere le persone e prevenire o limitare i danni all ambiente ed all opera; - attuare provvedimenti tecnici ed organizzativi per circoscrivere e bonificare l area interessata dall incidente; - assicurare il coordinamento con i servizi di emergenza (Vigili del Fuoco, Protezione Civile, Soccorsi Sanitari, Polfer, Carabinieri), con lo staff tecnico e la direzione aziendale; - prestare un azione di primo soccorso per le persone coinvolte dall emergenza. Al fine di raggiungere gli obiettivi esposti è necessaria un analisi dei possibili pericoli, una pianificazione dei compiti e la definizione delle diverse responsabilità. Le specifiche procedure di analisi adottate per le singole gallerie, basate sugli obiettivi di sicurezza in termini di rischio atteso, consentono di fornire indicazioni progettuali e per la gestione in condizioni di emergenza per i sistemi di sicurezza quali illuminazione, ventilazione, rilevazione incendi, gestione del traffico. Nell approccio progettuale alla sicurezza, i piani di emergenza svolgono altresì un ruolo fondamentale per la completa impostazione del progetto di tutta l opera in quanto consentono di definire progettualmente sia le caratteristiche delle zone di imbocco, che la viabilità di accesso all opera vista nello scenario di gestione dell emergenza. In tal modo si possono individuare da subito tutte le predisposizioni strutturali ed impiantistiche necessarie ad una corretta gestione dell emergenza in fase di esercizio. Particolare importanza all interno del piano di emergenza rivestono le specifiche procedure per il controllo della ventilazione, le quali devono essere implementate in funzione dei diversi scenari incidentali possibili, individuati dall analisi di rischio e affrontati negli aspetti procedurali secondo i criteri adottati nel piano di gestione dell emergenza. Pertanto la progettazione della sicurezza basata sull analisi di rischio e sui piani di emergenza, condotta a partire dalla fase di progettazione preliminare dell opera fino al cantiere, consente la definzione dei layout strutturali ed impiantistici nonché gli adeguamenti alle preesistenze sul territorio. Gestione e monitoraggio La documentazione di sicurezza per le gallerie stradali viene completata dal Piano di Manutenzione e Monitoraggio: esso descrive la struttura di esercizio e le sue modalità di gestione, nonché l individuazione dei parametri soggetti a monitoraggio e le relative modalità di archiviazione e gestione dei dati per una corretta gestione delle dotazioni di sicurezza previste in fase di progetto. In ambito ferroviaria è necessario allegare alla documentazione per le gallerie in esercizio il Fascicolo della Galleria, dove vengono annotate le visite ispettive, gli interventi di manutenzione, le eventuali anomalia o eventi pericolosi verificatisi, le esercitazioni periodiche svolte. Conclusioni Nella maggior parte delle nazioni europee ci si sta orientando ad un approccio integrato alla progettazione della sicurezza in galleria basato su metodi quantitativi e probabilistici analoghi che adottano misure di rischio sociale; il metodo italiano risulta all avanguardia ed è riconosciuto come riferimento tecnico a livello internazionale in particolare dagli Stati Membri, in quanto primo paese a dotarsi di una norma che regolamentasse la materia in maniera organica e quantitativa. Le norme citate nell articolo prescrivono tempi ristretti per l adeguamento agli standard di sicurezza stabiliti e delineando un programma di investimenti necessari molto importante. A questo punto al fine di evitare spese non coerenti con il bilancio dello Stato e preso atto che le stesso norme prevedono la possibilità di derogare ad alcuni requisiti minimi, previa valutazione attraverso analisi di rischio è possibile orientare le scelte in termini di adeguamento attraverso l introduzione di dotazioni impiantistiche e di sicurezza di tipo innovativo, giustificate con verifiche quantitative affidabili che le norme nazionali prevedono. Bibliografia Focaracci A. (2004) - Nuovi orientamenti in tema di normative di sicurezza per gallerie stradali e ferroviarie - Gallerie e Grandi Opere sotterranee n 73 agosto Focaracci A.(2006) - Relazione del Presidente del Comitato C.3.3 sulla gestione delle gallerie stradali, XXV Congresso 32

33 Nazionale Stradale AIPCR Napoli 4-7 ottobre Focaracci A. (2007) - Progettazione e realizzazione della sicurezza nelle gallerie stradali e ferroviarie, Strade & Autostrade Milano EDI-CEM srl Focaracci A. (2007) - Progettare la sicurezza - Italian Risk Analysis Method - Le strade Focaracci A.; Tozzi G. (2007) - L applicazione del D.Lgs. n 264/2006 alle gallerie di Autostrade per l Italia (ASPI), Le strade Milano La Fiaccola srl Commissioni Sicurezza Gallerie Stradali e Ferroviarie Atti del Seminario sicurezza in galleria: normativa, progetti, nuove tecnologie Genova, Marzo Focaracci A. (2010) - Italian Risk Analysis Method (IRAM) 11th International ConferenceUnderground ConstructionPrague Transport and City Tunnels Focaracci A. (2010) - Mitigazione del rischio in galleria. Quarry & Construction Gennaio Focaracci A. (2011). Safety in tunnels: innovation and tradition. 11th International ConferenceUnderground ConstructionPrague Transport and City Tunnels

34 Intervento L analisi della sicurezza antincendio Ing. Gioacchino Giomi Direttore Regionale dei Vigili del Fuoco dell Umbria Soccorso tecnico urgente dei Vigili del fuoco incidenti stradali con persone da soccorrere incendi di autoveicoli interventi con presenza di sostanze pericolose Cosa succede in galleria a seguito dell evento incidentale confusione, panico, informazioni imprecise, fumo, veicoli abbandonati, persone che rimangono a bordo dei veicoli, persone da estricare, carburanti sulla sede stradale, Fattori che possono rendere difficoltoso l ingresso dei soccorritori in galleria - difficile raggiungibilitàdegli accessi - autoveicoli incidentati o bloccati - mancanza di corsia di emergenza - distanza da percorrere per raggiungere il luogo del sinistro - fumo e alte temperature - mancanza di illuminazione - presenza di atmosfere pericolose Altri fattori di difficoltàper i soccorritori all interno della galleria - presenza di persone in fuga - presenza di veicoli abbandonati sulla sede stradale - visibilitàscarsa o nulla - difficoltànelle telecomunicazioni Limiti tecnici per i soccorritori - tempi di percorrenza a piedi di lunghe distanze - temperature elevate che si sviluppano in caso di incendio - difficoltào impossibilitàdi funzionamento di attrezzature provviste di motore a combustione interna (in caso di fumo intenso o di presenza di atmosfere pericolose) 34

35 Limiti operativi per i Vigili del fuoco accessibilitàed operativitàdegli autoveicoli - larghezza 3,50 m - altezza libera 4,00 m - raggio di volta 13,00 m - pendenza max10% - resistenza al carico 20 t (8 sull asse anteriore e 12 sull asse posteriore, passo 4,00 m) operativitàcon autogru - larghezza per il piazzamento del veicolo 5m autonomia idrica per l estinzione - (APS: ltabp: lt) Limiti operativi per i Vigili del fuoco - autonomia autorespiratori - autonomia lavoro con tuta antiacido ( ) - presenza di sorgenti radioattive (limiti di esposizione) - telecomunicazioni con apparati radio VF/cellulari Considerazioni Sussistono oggettive difficoltàa prestare un soccorso efficace alle persone in caso di incidenti di qualsiasi natura in gallerie di lunghezza superiore ad 1 km. Nelle gallerie a singola canna di lunghezza superiore ad 1 km la fuga a piedi delle persone in caso di incendio, resa difficile dai prodotti di combustione, non consente di raggiungere in condizioni di sicurezza uno degli imbocchi della galleria. è necessario... Migliorare l informazione e la comunicazione all utenza; Migliorare la collaborazione ed il coordinamento fra i soggetti preposti al soccorso ed il gestore collaborazione nella stesura delle procedure e dei piani di emergenza visite e scambi di informazioni reciproche integrazione dei rispettivi sistemi di telecomunicazione collegamenti diretti fra sale operative sedute di istruzione e addestramento congiunto esercitazioni d emergenza congiunte 35

36 Esercitazione galleria collecapretto S.S. 3 bis Tiberina E45 Sangemini (Tr) 31 maggio 2012 obiettivi - verificare la catena di allertamento prevista dal piano di gestione delle emergenze elaborato dal gestore ANAS in collaborazione con i soggetti incaricati del primo soccorso - verificare il funzionamento in automatico in caso di incendio dei dispositivi tecnologici installati all interno del tunnel scenario - urto autonomo di una autovettura all interno della galleria a seguito di perdita di controllo - successivo tamponamento a catena di varie autovetture - l ultima macchina coinvolta nel tamponamento prende fuoco - produzione di notevole fumo azioni effettuate - attivazione manuale del cavo rilevazione incendi per verificare il funzionamento dei dispositivi automatici all interno del tunnel - verifica dei tempi di intervento di VV.F. - Polizia Stradale -118 a partire dall attivazione del cavo di rilevazione incendi azioni effettuate - verifica del funzionamentodei P.M.V.e dei semafori in ingresso galleria - verifica dello stato del luogo sicuro in corrispondenza del by-pass durante tutto il periodo della esercitazione (funzionamento della sovrappressione) - chiamata al 115 e al 118 tramite la colonnina SOS piùprossima al luogo dell incidente per verificarne l efficienza azioni effettuate - simulazione di spegnimentodell incendio da parte dei VVF - il 118, autorizzato dai VVFad entrare in galleria, preleva i feriti - i VVF eliminano totalmente il fumo dalla galleria azionando con l impianto per il lavaggio della galleria esercitazione galleria collecapretto - alla esercitazione hanno partecipato: ANAS, Vigili del Fuoco*, Polizia Stradale, 118, due psicologi, un gruppo di volontari - le operazioni di chiusura del tunnel e deviazione del traffico sono iniziate alle 7:00 - l esercitazione èiniziata alle 9:30 ed èterminata alle 10:30 *5 unitàvf con APS1 funzionario VF con AV autoprotettori, rivelatori gas, attrezzature per incidenti stradali Indirizzare gli sforzialla realizzazione di gallerie intrinsecamente sicure. 36

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38 Intervento L incendio nelle gallerie stradali ed autostradali. Problemi e rimedi. Ing. Luigi Abate Dirigente generale a r. del Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco ABSTRACT: Nella vita, mi sono sempre occupato con passione e dedizione di sicurezza e prevenzione antincendi. L incendio nelle gallerie stradali ed autostradali, tema che tratterò in questa mia relazione, è tra i prioritari in quanto, nel caso si verifichi, prevede il coinvolgimento di automezzi e di passeggeri e l evento potrebbe risultare di carattere catastrofico. Un incendio in galleria rende difficile la dispersione aerea di gas, vapori e calore. Questi presupposti rendono difficoltoso, dopo soli 10 minuti, l avvicinamento delle squadre di soccorso e la speranza di salvezza è solo per gli automezzi che, al momento dello sviluppo dell incendio, si trovano in prossimità degli accessi delle gallerie stesse. L Italia è il secondo Paese al mondo per numero di gallerie stradali sul proprio territorio. Dobbiamo dedurre che, analizzando ogni aspetto, causa e conseguenza di un incendio in galleria, occorre investire in ricerca e innovazione tecnologica. Il percorso è ancora lungo! 1. La gestione degli interventi di soccorso L Italia, rispetto ai Paesi CE, per la propria conformazione geo-morfologica possiede il maggior numero di gallerie con sviluppo lineare maggiore a 500 m. In seconda posizione mondiale dopo il Giappone. In Italia esistono 2560 gallerie stradali (dati 2010) (1365 autostradali e 1195 su strade statali) per una lunghezza complessiva di circa 1200 km (rispettivamente, 765km e 435 km). Come se parlassimo di un unica galleria in grado di congiungere Milano con Reggio Calabria. Oggi, si è superato anche lo stretto di Messina e siamo in grado di raggiungere Taormina con un unica galleria. 38

39 2. Incendi in Galleria 2.1 QUALI I PROBLEMI IN GENERALE? Si può avere una intensificazione anche notevole degli effetti rispetto alla situazione in campo aperto: - Dispersione di gas e vapori più difficoltosa - Dispersione del calore più difficoltosa - Campi di pressione intensificati per effetto del confinamento 2.2 IN GENERALE Gli incrementi termici e le concentrazioni di gas tossici, specialmente nell intorno del focolaio e già da poco tempo dopo dall inizio dell evento: - Possono essere rilevanti; - Possono rendere invivibile l ambiente sotterraneo; - Possono rendere difficile la messa in sicurezza delle persone nella prima fase dell evoluzione dell incendio; - Possono determinare condizioni di irraggiungibilità per i soccorritori. 3. Considerazioni generali sugli incendi in galleria Il calore generato è superiore rispetto a quello sviluppato in ambiente esterno per il riverbero delle volte e delle pareti (Effetto adiabatico). Solamente una piccola parte del calore prodotto (dal 5 al 10%) è necessario a mantenere attivo il processo di combustione. Il restante calore prodotto produce solo danni ; - I fumi e i gas di combustione si muovono lungo il fornice - Per notevoli distanze senza una apprezzabile diluizione (Nell incendio del Traforo del Monte Bianco si e stimato che in 7 minuti si produssero circa m3 di fumi, ricchi di acido cianidrico, che invasero in brevissimo tempo circa 700 ml. di galleria.) 4. I problemi La quantità di materiale combustibile ed infiammabile coinvolta nell incendio non e predefinibile. Non può essere ipotizzata, in fase progettuale, la sezione stradale in cui si può verificare l incendio. 5. Effetto Domino Le fiamme di un incendio, calde e leggere, contenute nella loro ascensione dalla volta della galleria, si muovono in senso orizzontale. (Una fiamma che in ambiente aperto si alza per circa 7 metri, in una galleria con 5 metri di altezza si può spostare in orizzontale anche fino a 20 metri). 6. Gradiente Termico Con l evoluzione dell incendio si raggiungono temperature elevate che permangono a lungo (talune volte si possono innescare distacchi o crolli parziali dalle volte). Sulle pareti della galleria la sperimentazione fornisce i seguenti valori: - Fino a 500 C per veicoli leggeri (400 C se le fiamme non toccano la parete) - Fino a 800 C per gli autobus e piccoli autocarri (700 C se le fiamme non toccano la parete) - Fino a 1000 C 1200 C per i camion-cisterna 6.1 LE TEMPERATURE I tre differenti veicoli usati per i test (EUREKA) mostrano sviluppi di incendio diversi per intensità e durata. La temperatura massima ad una altezza di 2 mt dal livello del suolo (circa 100 C) si verifica nel caso di incendio della carrozza metropolitana C dopo 12 min metropolitane C dopo 11 min gallerie stradali C dopo 100 min gallerie ferroviarie (rottura vetri/porte) Dopo i 25 minuti le temperature si mantengono tra i 200 C e i 100 C. Dopo i 40 minuti (metropolitane), 90 minuti (stradale), 130 minuti (ferrovia) le temperature si portano sotto i 100 C. 39

40 7. Temperature massime Il punto 0 coincide con la sezione mediana della lunghezza dei veicoli testati. Il grafico riproduce le temperature misurate nelle sezioni delle gallerie, distanti dal punto di fuoco, al momento in cui si raggiunge la massima temperatura del focolaio. Ciò significa che, se l esodo non è impedito, le persone che si trovano ad una distanza dal punto di fuoco maggiore di metri possono porsi in salvo nella prima fase dell evoluzione dell incendio. Inoltre dopo 10 minuti circa le squadre di soccorso non possono più avvicinarsi entro i trenta metri per spegnere il focolaio di incendio per le elevate temperature raggiunte. Temperatura dei fumi in volta della galleria registrate a diverse distanze dall incendio ed in funzione del tipo di veicolo Temperatura dei fumi nella galleria a diverse distanze dall incendio da 100 MW in funzione della velocità dell aria. 8. Fumo (Opacità) I parametri legati alla visibilità possono raggiungere in pochi minuti valori tali da poter rendere difficile sia l esodo delle persone e sia il soccorso tecnico anche a notevole distanza dal punto di innesco della combustione. 8.1 Dispersione dei prodotti di combustione: - la dispersione del prodotto è ostacolata dallo scarso ricambio d aria - la concentrazione nell intorno del punto di rilascio rimane alta a lungo. Riporto i dati salienti di alcune sperimentazioni dove ho partecipato attivamente: simulazioni in Francoforte il di un incendio da 1,8 MW. Dopo 15 minuti la banchina è stata interamente invasa dal fumo. In Roma Stazione Manzoni il , in banchina è stato attivato un incendio da 2,8 MW. Dopo 20 minuti la calotta del fornice è stata invasa dal fumo mantenendo nel tempo la stratificazione. 9. Opacità galleria stradale A 100 m., a sinistra del veicolo, dopo 15 min la visibilità ha raggiunto il valore minimo di 15 cm. A 100 m., a destra del veicolo, dopo 10 min la visibilità ha raggiunto il valore minimo di 50 cm. Nella prima e seconda sezione, dopo circa 120 minuti, la visibilità è rispettivamente di 1 mt e di 3 mt. Il valore della densità ottica registrato per quasi tutta la durata del test è stato sempre superiore al valore limite OD = 0,10/m (visibilità a 10 metri). 40

41 10. Fumo tossicità I fumi (gas di combustione), oltre a ridurre notevolmente la visibilità, hanno anche la caratteristica intrinseca di essere notevolmente TOSSICI Si riportano a titolo indicativo i principali gas di combustione ed i prodotti tossici derivanti dalla combustione delle più comuni sostanze combustibili 10.2 Limiti di accettabilità per le concentrazioni in gallerie stradali in condizioni ordinarie Sintomi in caso di intossicazione con monossido di carbonio in funzione del contenuto di CO nell emoglobina. Nel caso di una esposizione di 15 minuti, una concentrazione di CO nell aria di 1000 ppm può produrre i primi sintomi di intossicazione in persone che siano altamente stressate dal punto di vista fisico (come accade, ad esempio, alle persone in fuga). Poiché nella combustione di un veicolo da trasporto viene prodotta una miscela di gas tossici diversi, il valore limite di 500 ppm (0.05 Vol %) per la concentrazione del monossido di carbonio nell aria, sembra un valore limite ragionevole. Tossicità acuta derivante da gas Causa della morte di topi di fogna in occasione di incendi tipo riguardanti materiali più diversi (4000 esperimenti con apparecchiature DIN alimentate ad aria) 11. Concentrazione di CO Nelle prove a 30 metri dal punto di fuoco, dopo 20 minuti si producono concentrazioni di CO massime (0,3 % Vol per autobus e 0,15 % Vol. per carrozza metropolitana), mentre per il convoglio ferroviario si supera e per poco tempo la soglia di 0,05 % Vol dopo 110 minuti. I fumi ed i gas emessi dai materiali che bruciano sono la causa di più del 70% delle morti durante gli incendi. La resistenza umana alle temperature è: a 120 C resiste 15 ; a 143 C resiste 5 ; a 177 C resiste Gli strumenti a disposizione per la gestione di un incendio in galleria 12.1 Quali obiettivi - Salvaguardare la vita umana (evacuazione); - Consentire le operazioni di soccorso e lotta contro l incendio; - Limitare i danni alla struttura della galleria e proteggere eventuali opere o edifici vicini. 13. Le fasi evolutive dell incendio e i relativi strumenti di contrasto a disposizione Fase di ignizione 1 Fase di evacuazione individuale 2 Fase di evacuazione assistita Lotta contro l incendio 14. Conclusione Il percorso per raggiungere i nostri obiettivi è ancora lungo. Occorrono nuove progettazioni finalizzate alla ricerca e alla realizzazione di Sistemi evoluti per lo spegnimento degli incendi negli ambienti confinati, siano essi gallerie stradali, ferroviarie o metropolitane. Investire sulla ricerca ed nelle innovazioni tecnologiche è l unica strada percorribile. 41

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43 Intervento L esperinza Anas e le nuove tecnologie S.S.125 Orientale Sarda -Galleria Murtineddu: impianto attivo per spegnimento incendi Ing. Luigi Carrarini Responsabile Unità Gallerie e Impianti DCECT 20 febbraio 2013 Potenza incendio circa 10 MW Attivazione sprinklers 1 minuto dopo l attivazione 2,5 minuti dopo l attivazione 43

44 S.S.125 Galleria Murtineddu: inquadramento geografico S.S.125 Galleria Murtineddu: dati principali 44

45 S.S.125 Galleria Murtineddu: dati impiantistici (1/2) Dati impiantistici S.S.125 Galleria Murtineddu: dati impiantistici (2/2) Dati impiantistici Misure aggiuntive - Uscite di emergenza ogni 150 metri verso un cunicolo parallelo alla galleria stessa, mediante by-pass con zona di filtro in sovrappressione, ricordando che il Dlgs 264/06 prevede una distanza massima tra leuscite fino a 500metri. - Impianto di estinzione automatica degli incendi del tipo acqua-schiumogeno con estinguente del tipo sintetico AFFF da miscelarsi al 3%, adatto per incendi di classe B ed A, biodegradabile ed atossico, con ugelli posti ad altezza di circa 2.5 metri oltre al già previsto sistema idrico-antincendio ad idranti costituito da idranti UNI 45 ogni 150 metri, UNI 70 a ridosso dei portali e nelle piazzole di sosta per funzionamento contemporaneo fino a 4 idranti UNI 45 ed un idrante UNI 70, e gruppo di pressurizzazione antincendio a norma UNI Supervisione e telecontrollo di tutti i sistemi impiantistici installati in galleria; Dlgs 264/06 prevede il requisito obbligatorio solo per lunghezze superiore a 3000 metri. 45

46 Gallerie Stradali: normative e linee guida per la sicurezza Dlgs 264/06 Alleagato 3:... I requisiti minimi di sicurezza dell Allegato II sono prevalentemente preposti a svolgere un ruolo specifico di protezione, mitigazione o inibizione del potenziale incremento di pericolosità dell evento iniziatore, (ad es. potenza termica del focolaio, velocità di propagazione dei fumi, etc.) nonchè di facilitazione delle azioni di auto-soccorso per l esodo (ad es. uscite di emergenza, visibilità, riduzione di opacità, comunicazione efficace, etc.) e di soccorso in condizioni di emergenza. Alcuni dei suddetti requisiti svolgono anche un ruolo generale di prevenzione in condizioni di esercizio. Linee Guida Anas Sistemi di Mitigazione Le seguenti note sui sistemi di mitigazione sono introdotte in quanto in accordo alla Direttiva 2004/54/CE il livello di sicurezza del sistema galleria può essere modificato introducendo sistemi di sicurezza innovativi compatibili con l evoluzione della buona pratica. I sistemi attualmente utilizzabili in galleria sono del tipo a diluvio e posso essere classificati in: - sistemi ad acqua frazionata, - sistemi ad acqua nebulizzata, - sistemi a schiuma, - sistemi con monitori automatici distribuiti lungo la galleria. L adozione di sistemi di mitigazione come misura compensativa od intregativa deve essere giustificata attraverso l applicazione della metodologia di analisi di rischio probabilistica dettagliata al capitolo 1 e compatibile con l analisi costi-sicurezza. Le prestazioni del sistema di mitigazione devono essere determinate e risultare compatibili con i risultati dell analisi di rischio. NFPA 502 Standard for Road Tunnels, Bridges, and Other Limited Access Highways Chapter 7 - Road Tunnels Annexes E, D - Sprinklers in Road Tunnels Analisi di rischio 46

47 2013 Spegnimento/Mitigazione incendio 47

48 L impianto di spegnimento attivo della Galleria Murtineddu (3/5) L impianto di spegnimento attivo della Galleria Murtineddu (4/5) 48

49 Test nella Galleria Murtineddu 49

50 Sistema attivo di spegnimento incendi: attività in corso 50

51 Intervento La nuova tecnologia ITunnel Dott. Alessandro Pedone Amministratore gsa ABSTRACT: La normativa, con l art. 3 del decreto 264/2006, ha aperto la risoluzione del problema della sicurezza antincendio in galleria alle misure alternative ed innovazioni tecnologiche. GSA con un progetto cofinanziato dalla Comunità Europea (FERS) ha realizzato ITunnel, un sistema tecnologicamente avanzato e multifunzione per lo spegnimento degli incendi in ambienti confinati, specificatamente per gallerie stradali, autostradali, ferroviarie e metropolitane. ITunnel è stato sviluppato con i metodi della Fire Safety Engineering, in collaborazione con Enti di studi e ricerca, e testato con sperimentazioni operative. Di seguito si presenta il sistema, la sua architettura, le modalità gestionali e le caratteristiche tecniche. ITunnel ha dimostrato elevati valori di affidabilità di azione, adattabilità a tutti i tipi di galleria, sicurezza per la gestione, facilità ed economicità di manutenzione, economia d installazione ed esercizio. Alle funzioni di stretta pertinenza antincendio si aggiungono quelle definite ancillari che ampliano l azione del sistema alla gestione delle emergenze in galleria. Il sistema ITunnel Il problema della sicurezza antincendio in galleria è diventato sempre più rilevante negli anni, soprattutto nell ultimo ventennio, ossia da quando l incremento dei flussi di traffico, di persone e merci, sul sistema trasporto è stato tale da rendere le infrastrutture di trasporto esistenti non più idonee a soddisfare una domanda di sicurezza crescente. La rete di trasporto, stradale, ferroviaria e metropolitana, nei suoi punti critici, e quindi nelle gallerie, pur rappresentando un patrimonio consistente e necessario, risulta inadeguata agli standard di sicurezza richiesti, e tutto ciò richiede un ammodernamento degli impianti antincendio o la costruzione di nuove infrastrutture rispondenti alla domanda di sicurezza. Allo stesso tempo, le scarse risorse offerte dallo scenario economico-finanziario costituiscono una difficoltà, alle volte anche insormontabile, nel reperimento delle risorse finanziarie necessarie per la realizzazione, installazione ed esercizio degli impianti per la safety in galleria. La normativa, con l art. 3 del decreto 264/2006, ha pienamente recepito questa dicotomia, impostando la risoluzione del problema della sicurezza antincendio con un approccio che potrebbe definirsi di ottimo vincolato, fissando, quindi, come elemento imprescindibile la sicurezza di persone, mezzi e strutture, e allo stesso tempo, consentendo un equilibrio di costo aprendo il ventaglio delle soluzioni adottabili alle misure alternative ed innovazioni tecnologiche. Nell ambito di queste ultime si colloca ITunnel, un sistema che ad oggi rappresenta il livello più elevato di sistema multifunzione, caratterizzato da un elevata affidabilità, per la ridondanza dei dispositivi, dalla sicurezza nella gestione operativa, grazie alle diverse modalità d intervento, e dall efficacia nel risultato per la precisione e la celerità d intervento. ITunnel è un sistema composto da soluzioni innovative ed avanzate e da elementi storicamente affermati per la loro alta affidabilità, che ha l obiettivo di dare una risposta immediata e sicura sia per il contenimento e lo spegnimento degli incendi, sia per la gestione della sicurezza in galleria. La parte tecnologicamente collaudata riguarda lo spegnimento. Questa è costituita dai monitori idroschiuma telecomandati che sono i dispositivi più diffusi a livello mondiale per lo spegnimento degli incendi in complessi industriali a grande rischio e nelle infrastrutture (portuali, aeroportuali), per la grande potenza di spegnimento del loro getto idroschiuma, l elevata sicurezza nel loro funzionamento e l assenza di tossicità del loro impiego per le persone. L elemento d innovazione è costituito da un innovativo carrello telecomandato, che massimizza l efficacia dei monitori di cui è equipaggiato, e conferisce al sistema prontezza d intervento ed adattabilità alle diverse condizioni. 51

52 Le modalità operative del sistema sono molteplici: totalmente automatica, semiautomatica o manuale in remoto, manuale on site. L efficienza di ITunnel nello spegnimento d incendi in galleria e nella capacità di garantire la sopravvivenza delle persone coinvolte nell evento, è provata dai modelli di simulazioni della Fire Safety Engineering (F.S.E.), oltre che dalla valutazione di dati sperimentali ottenuti dal monitoraggio d incendi controllati eseguiti in gallerie campione. L innovazione del sistema ITunnel nell ambito della gestione delle emergenze in galleria, si estende ulteriormente con le sue funzioni ancillari, determinate dalla possibilità di essere equipaggiato con dispositivi dedicati alle diverse esigenze. Il sistema ITunnel, inoltre, è: completamente adattabile ai diversi tipi di gallerie, stradali, ferroviarie e metropolitane, completamente integrabile, poiché s interfaccia con qualsiasi altro sistema, e realizza una funzione di hot spot per remotizzare qualsiasi tipo di segnale. Il finanziamento del progetto Il finanziamento del sistema ITunnel è il risultato di una combine particolarmente efficace: l impegno di finanze private, di aziende italiane che hanno dedicato la loro ingegneria, la ricerca e sviluppo per realizzare soluzioni innovative, alle quali si è aggiunta la capacità istituzionale della Regione Friuli Venezia Giulia di supportare i progetti di maggior interesse concedendo il cofinanziamento dei fondi europei del Fondo Europeo di Sviluppo Regionale del Programma Operativo Regionale (FESR). Risorse finanziarie, capacità di gestione dei progetti, ricerca e sviluppo applicativo sono gli elementi che hanno premesso la realizzazione di un sistema, immediatamente applicabile, coerente con la normativa, e rispondente alla domanda di sicurezza ed ammodernamento dell attuale parco infrastrutturale italiano. L architettura del sistema L architettura del sistema ITunnel, nella sua parte meccanica, si articola in tre elementi principali: una struttura fissa (rotaia aerea), una struttura mobile (i carrelli), e, infine, una stazione di pressurizzazione e pompaggio. I carrelli, equipaggiati con monitori telecomandati, traslano lungo la struttura fissa, per raggiungere il focolaio d incendio e si attivano per lo spegnimento. La semplicità dell architettura generale del sistema è la garanzia dell efficacia e dell efficienza del funzionamento. La struttura fissa La struttura fissa è composta: Da una tubazione longitudinale, del diametro di 6 pollici per l alimentazione di acqua o miscela schiumogena antincendio, con una pressione di circa 10 bar; Dalle guide di traslazione che orientano il movimento dei carrelli, ed inglobano: - la linea di alimentazione elettrica di sicurezza; - il bus seriale di trasmissione dati in fibra ottica; - il cavo termosensibile e dei rilevatori d incendio. Figura 1 La struttura fissa e la stazione di ancoraggio 52

53 Questa struttura, disposta lungo l intera lunghezza della galleria, presenta ad intervalli regolari (tipicamente 42 m) le stazioni di attracco e controllo, ossia i punti ai quali i carrelli si collegano per alimentare i monitori con il fluido estinguente e attivare i getti di spegnimento. La configurazione della struttura fissa è estremamente compatta al fine di ridurre al minimo l ingombro e poter essere ospitata con impatto contenuto nella sezione della galleria. La struttura mobile La struttura mobile è costituita dai carrelli, ciascuno dei quali è un robot intelligente multifunzione, equipaggiato con: - due monitori telecomandati orientabili con una portata di l/min.; - sensori di fiamma e temperatura per l orientamento dei monitori; - una telecamera luce visibile; - due telecamere a luce infrarossa; - le batterie per l alimentazione della struttura durante il moto (batterie mantenute cariche in tampone quando la struttura mobile è collegata a un punto di osservazione); - sensori di fiamma e temperatura; - due sensori, uno di gas infiammabile ed uno di gas tossico per il monitoraggio delle situazioni di pericolo; - un quadro con i relativi organi di comando e controllo. Figura 2 Il carrello mobile - prospetto Figura 3 Il carrello mobile - fronte Il movimento del carrello è dovuto a quattro motori elettrici, dei quali solo due sono necessari per il movimento, gli altri due sono in ridondanza per affidabilità del sistema. Le unità mobili presentano caratteristiche e prestazioni molto elevate e di vario tipo, quali: - ingombro ridotto, per un agevolmente inserimento nelle sagome delle gallerie autostradali e ferroviarie; - possibilità di montaggio e di funzionamento in qualunque posizione (orizzontale, verticale, inclinata) nella parte alta della sezione della galleria; - elevata velocità di crociera; - buone doti di accelerazione e frenata; - efficiente sistema di accumulo energia, con ingombro e peso ridotti; - elevata affidabilità di funzionamento; - costi contenuti; - capacità di identificare la propria posizione lungo il binario; - progettazione mirata al funzionamento con acqua e schiuma. La stazione di pressurizzazione La stazione di pressurizzazione e formazione della miscela schiumogena, il terzo elemento, è costituita da un gruppo di pompaggio (generalmente un elettropompa ed una motopompa) e da un gruppo miscelatore schiuma. Il dimensionamento della stazione di formazione della miscela schiumogena è funzione della lunghezza e delle caratteristiche della galleria. Generalmente, una sola stazione può essere sufficiente a far operare il sistema in due fornici di una galleria o, in alternativa, in due gallerie contigue. L efficacia ottimale di ITunnel si raggiunge installando, due carrelli per le gallerie con lunghezza fino a circa 2000 m, ed uno aggiuntivo per ogni ulteriore chilometro. 53

54 La gestione del sistema La gestione del sistema si articola in quattro modalità tutte caratterizzate dall efficacia e dalla sicurezza d intervento. Quando si procede con intervento dell operatore, questi è sempre in ambiente sicuro, e può controllare il sistema con la massima precisione e velocità, con una visione dettagliata e completa del teatro d incendio. La gestione automatica del sistema Nell intervento automatico, il sistema di spegnimento si attiva sulla base delle informazioni fornite da un detector, un sistema di rilevazione d incendio a doppia tecnologia (temperatura e fiamma), distribuito su tutta la lunghezza della galleria. Quando quest ultimo segnala un incendio, il sistema ITunnel attiva i due carrelli più prossimi al focolaio che si muovono lungo la rotaia aerea fino a disporsi nelle stazioni di attracco a monte e a valle dall incendio. I monitori si collegano automaticamente alla linea di alimentazione, mediante uno speciale attacco brevettato, iniziando a erogare acqua o schiuma sul focolaio con un getto che si regola in autonomia da pieno, nella fase iniziale, per massimizzare l efficienza di spegnimento, a frazionato nella fase finale dello spegnimento. Nel caso di gallerie caratterizzate da una lunghezza importante, ai due carrelli d intervento sul fuoco si aggiungono gli altri disponibili che, con getto frazionato, incrementano la velocità di raffreddamento in galleria ed a mitigare la veicolazione dei fumi. L operazione è controllata tramite un unità principale di comando e controllo centralizzato, installata in remoto. Figura 5 ITunnel in azione Figura 4 La stazione di pressurizzazione La gestione semiautomatica Nel funzionamento semiautomatico il sistema di rilevazione incendio non pilota direttamente lo spegnimento, ma subordina il comando di partenza al consenso fornito da un operatore presente in Sala Controllo in posizione remota. Come opzione è possibile prevedere un ulteriore automatismo logico che, in caso di mancata risposta da parte dell operatore, dopo aver inviato un segnale acustico e visivo attiva comunque, in automatico, il sistema di spegnimento. La gestione manuale remota Dall unità principale di comando e controllo in Control Room è anche possibile, grazie alle telecamere ad alta sensibilità e a luce infrarossa montate sulle unità mobili, comandare i monitori a distanza con dei joy-stick, ed orientarli con maggiore precisione sui focolai d incendio. Quest operazione può essere fatta sia come completamento dell intervento già iniziato in maniera automatica dal sistema, sia in seguito a una decisione dell operatore responsabile. In tal caso è sufficiente indicare al sistema con il mouse il punto della galleria in cui deve avvenire lo spegnimento per fare attivare immediatamente tutta la procedura di posizionamento delle strutture mobili e del loro collegamento alle alimentazioni idrica, elettrica e di segnale. Le telecamere sulle unità mobili permettono di monitorare gli eventi in galleria dalla Control Room, utilizzando la tecnologia a luce visibile o all infrarosso in relazione alle condizioni locali e delle grandezze che si desidera osservare. 54

55 Il sistema consente infine di coordinare al meglio le operazioni delle squadre di salvataggio, permettendo di conoscere, istante per istante, le condizioni nella zona del focolaio dell incendio e nelle zone limitrofe. La gestione manuale locale del sistema di comando radio a marsupio Per completare interventi di spegnimento è previsto, in aggiunta al comando manuale remoto, la possibilità di un comando locale direttamente dalla galleria. Si può infatti operare con un comando radio a marsupio che permette la selezione manuale del monitore desiderato e il comando diretto manuale delle sue funzioni, oltre che l eventuale correzione locale delle attività di spegnimento in corso tramite comando centrale. Come per la gestione in remoto, il comando dei movimenti avviene mediante un joy-stick di precisione e le informazioni sullo stato del sistema sono disponibili tramite spie LED e display LCD a bordo del marsupio. Figura 6 il comando a marsupio Il dimensionamento del sistema Il dimensionamento del sistema ITunnel si fonda su studi, realizzati con prove sperimentali e utilizzando modelli matematici basati su relazioni semi-empiriche, sviluppati da Enti di Ricerca (Università di Padova Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale) e Laboratori di Vigili del Fuoco, che riportano considerazioni sullo sviluppo d incendi tipici in galleria. In particolare, per quanto riguarda la curva temperatura-tempo, per focolai con diverse potenze rilasciate, si rileva che le temperature massime generate in galleria dall incendio sono raggiunte dopo un tempo superiore ai 10 minuti e che nei primi 5 minuti le temperature raggiunte dall incendio non si discostano in maniera significativa da quelle registrabili per un analogo incendio fuori dall ambiente galleria. Al momento dell erogazione dell agente estinguente (acqua o idroschiuma) la temperatura cessa di aumentare quasi istantaneamente. Tutto ciò rende evidente che un impianto di spegnimento in galleria è adeguato se interviene in un tempo inferiore ai 5 minuti. Naturalmente questi valori sono da intendersi come tipici medi, poiché è l analisi di rischio a determinare di volta in volta, per ciascuna galleria lo specifico valore. Ecco dunque la ragione per la quale il dimensionamento del sistema ITunnel è studiato per garantire un tempo complessivo tra l insorgere dell incendio e l inizio dello spegnimento automatico inferiore ai 4 minuti. Le varie fasi di attivazione dell impianto si articolano come segue: - detection: un tempo inferiore ai 2 minuti è assegnato alla procedura di sicura discriminazione e validazione della presenza d incendio; - raggiungimento: 1 minuto è riservato per la traslazione dei carrelli per raggiungere l area dell evento, grazie ad una velocità di crociera è maggiore di 40 km/h - attivazione: 1 minuto è il tempo per necessario per attivare i monitori dei carrelli (agganciamento alla stazione attracco, puntamento, erogazione). L affidabilità del Sistema L affidabilità del sistema nel suo complesso è determinata da quella dei suoi diversi componenti. Per garantire il massimo livello di affidabilità, si è scelta la strada della ridondanza, associata all utilizzo dei migliori materiali e componenti reperibili sul mercato, e alla adozione delle più moderne e sicure tecniche di monitoraggio, comunicazione e controllo. - Il sistema di spegnimento è progettato per risultare duale e ridondante in tutte le sue caratteristiche: - I monitori: ne sono presenti due, disposti sui due lati dell incendio, quando uno solo sarebbe sufficiente; - L alimentazione elettrica delle stazioni di attracco: è realizzata con una configurazione ad anello, e quindi può avvenire quindi in maniera separata, indipendente e sicura sui due lati della zona interessata dall incendio; - La comunicazione dei dati (sia in fibra ottica che in rame): è realizzata in doppio anello, in maniera quindi separata e indipendente sui due lati della zona interessata dall incendio; - La trasmissione dei dati (segnalazione e comandi) tra ciascun carrello e la sala controllo: avviene sia tramite supporto fisico (fibra ottica + connessione in rame), sia senza fili con connessione WiFi dedicata ad alte prestazioni, in grado di convogliare anche i segnali televisivi trasmessi dalle telecamere (a luce visibile e infrarossa) a bordo di ciascun carrello; 55

56 - Il movimento di traslazione dei carrelli: è affidato a quattro motori elettrici indipendenti che agiscono direttamente sulle ruote motrici; due soli motori hanno una potenza sufficiente a garantire il movimento del carrello; - I collegamenti elettrici di potenza e di segnale tra la stazione di attracco e controllo e il carrello mobile sono realizzati con due distinti connettori che si collegano automaticamente, uno di riserva operativa dell altro. È importante rilevare che la trasmissione dati avviene tramite il protocollo TCP/IP, che permettere il contenimento dei costi in quanto è il sistema più adottato e flessibile per la remotizzazione di allarmi, comandi e controlli nelle Sale di Controllo centralizzate. Il sistema di spegnimento è infine in grado di funzionare senza interruzione per un tempo indefinito, perché non esistono organi o risorse soggette ad esaurimento. Manutenzione: Il sistema prevede una manutenzione, come qualunque impianto antincendio, ed in accordo a quanto previsto dalla normativa. Le norme prevedono chiaramente che tutti i componenti attivi dell impianto, sia centrali che periferici, siano soggetti a manutenzione e che avvengano prove funzionali periodiche. Nel caso di ITunnel la manutenzione è resa particolarmente agevole da tre fattori principali: - Tutti gli organi dell impianto sono monitorati in continuo dall unità di controllo centrale del sistema, per cui eventuali problemi sono immediatamente segnalati e protocollati; - Gli organi del sistema montati nelle diverse stazioni di attracco godono d immediata accessibilità; - La movimentazione dei carrelli mobili durante le operazioni di manutenzione è resa estremamente facile grazie al controllo telecomandato, che permette di condurre il carrello stesso in punti agevoli e accessibili, senza intralciare l operatività della galleria. E importante segnalare come nell intero sistema non siano presenti, in alcun punto, riduzioni significative dei diametri delle tubazioni oppure orifizi calibrati di piccola sezione, che risultano particolarmente sensibili alle impurità, normalmente presenti nell acqua antincendio, comportando una minore frequenza degli interventi manutentivi. Le funzioni ancillari Il sistema ITunnel, oltre alla naturale e primaria funzione di protezione dagli incendi, può essere utilmente impiegato per scopi di monitoraggio e di manutenzione anche durante il regolare esercizio della galleria. I carrelli, con il loro equipaggiamento, e grazie alla mobilità di cui godono possono consentire al sistema di fornire servizi aggiuntivi quali, ad esempio: - informazione all utenza: l impianto fonico, amplificato a messaggi variabili (da attivare da remoto) può fornire indicazioni operative quali: allerta d inizio scarica idrica; avvisi di procedure di esodo per gli automobilisti; - rilevamento presenza di sostanze pericolose, combustibili, infiammabili, tossiche o corrosive;altre indicazioni prefigurate dal Gestore dell infrastruttura stradale; - miglioramento delle condizioni di aderenza: è possibile l erogazione di sostanze criogeniche in prossimità degli imbocchi della galleria, per evitare la formazione di superfici gelate; - bonifica: è possibile l erogazione di sostanze disinquinanti può essere utilizzato per neutralizzare rapidamente sversamenti di idrocarburi sulla sede stradale a seguito d incidente stradale o di incendio; - manutenzione infrastrutture: si può utilizzare il sistema per la pulizia periodica delle pareti tinteggiate della galleria con sostanze tensioattive detergenti; - rilevazione inquinamento: l impianto può essere utilizzato per la misurazione di sostanze inquinanti l ambiente della galleria (CO, NOx, Radon, ecc.); - efficientamento impianti: l impianto può essere utilizzato per la misurazione della velocità dell aria, con intervento sincrono sulla regolazione della ventilazione longitudinale/ trasversale; - misura e controllo: l impianto può essere utilizzato per il monitoraggio del traffico con rilevazioni personalizzabili. Figura 7 Carrello smontato per operazioni di manutenzione 56

57 L integrabilità del sistema ed i campi di applicazione Il sistema ITunnel si integra completamente con quello di spegnimento manuale con cassette idranti prescritto dalla normativa, installando queste ultime con un passo multiplo di quello dei punti di osservazione, e quindi tipicamente 126 oppure 252 metri. Le cassette idranti, inoltre, posso essere derivate direttamente dalla linea di alimentazione idroschiuma della struttura fissa adottando, localmente, una valvola riduttrice di pressione per ridurre quest ultima a ca. 4 5 bar, ed equipaggiando la stazione di pompaggio con una pompa jockey, in grado di mantenere in rete a riposo la pressione richiesta per le lance manuali di 5 bar. Fondamentale è la versatilità e l applicabilità di tali sistemi anche a gallerie esistenti: è consentito infatti l utilizzo indistinto sia in gallerie di tipo stradale e autostradale che per gallerie ferroviarie e metropolitane permettendo quindi di intervenire senza essere obbligati a mettere le stesse completamente fuori esercizio per l intera durata dei lavori d installazione. Le prestazioni del sistema Le prestazioni del sistema possono essere riassunte nella tabella che segue: portata singolo monitore (l/min) velocità di trasferimento (km/h) 40 3,80 m ingombro in lunghezza tra le due bocche dei monitori; 0.60 m ingombro in verticale ingombro monitori del cassone e 1,30 m ingombro verticale fino alla staffa ancorata alla volta della galleria; 1,15 m ingombro trasversale del cassone passo delle stazioni (m) 42 pressione uscita al bocchello (bar) 10 bar diametro condotte di mandata 6 alimentazione elettrica movimento batterie sigillate prive manutenzione, caricate in tampone durante sosta in stazione di attracco sistema rilevamento incendio mobile su carrello telecamera ad infrarosso ad alta risoluzione luce visibile telecamera ad infrarosso ad alta risoluzione infrarosso 3 termocamera ad infrarosso sistemi statici rilevamento incendio tipologia di azionamento quadro di potenza e controllo consolle comando estinguenti rispondenza regolamento prevenzioni incendi d.p.r. 1 agosto 2011,n. 151 ed allegati sistema pompaggio e formazione schiuma collaudi brevetti 3 sensori cavo termosensibile combinati gas infiammabile (opzionale) e sensori co (opzionale) automatico semiautomatico manuale da remoto monitor lcd e attuatori controllore di processo con interfaccia ethernet, modbus e canopen, n 2 server con sistema operativo linux e database my sql pc intel core i5 con windows 7. miscela schiumogena acqua nebulizzata sistema integrato con il sistema di spegnimento manuale con cassette idranti montate con un passo multiplo di quello delle stazioni di intervento, 126 o 252 metri. le cassette idranti sono direttamente derivate dalla linea di alimentazione idroschiuma e dotate di un riduttore di pressione a ca. 4 5 bar. la stazione di pompaggio è integrata con una pompa jockey, per mantenere a riposo la pressione per le lance di 5 bar. skid preassemblato composto da: - pompa di mandata acqua - pompa schiumogeno concentrato - serbatoio schiumogeno concentrato - miscelatore - valvola motorizzata - quadro elettrico di potenza e regolazione tutti i componenti sono testati sia per quanto riguarda le prestazioni hardware che quelle software e quindi sono stati sottoposti ad un periodo di burn out di 30 giorni. -italiano n mi2007a e mi2008a internazionale n pct/ep2008/ e pct/ep2009/

58 Conclusioni ITunnel è il risultato di studi teorici, modelli di simulazione e test operativi, diretti a definire soluzioni per gli incendi in ambito confinato, e quindi in galleria, sia essa stradale, ferroviaria o metropolitana, e che hanno permesso di realizzare un sistema automatico di spegnimento degli incendi efficiente, efficace, affidabile ed economico, completamente rispondente ai requisiti essenziali della normativa. In sintesi, le caratteristiche del sistema ITunnel sono: - un altissima affidabilità nell intervento di spegnimento, in qualsiasi condizione di impegno della galleria (traffico congestionato, incidente, ostacoli etc.); - un elevata portata di spegnimento per qualsiasi tipo d incendio; - la disponibilità ad un utilizzo estremamente prolungato nel tempo; - l impiego della tecnologia antincendio più efficiente, ad oggi, nel panorama tecnologico; - la molteplicità di gestione del sistema, con la possibilità di attivazione automatica o manuale; - la sicurezza totale nella gestione grazie alla possibilità d intervento in remoto; - l adattabilità a qualsiasi tipo di galleria: stradale, ferroviaria e metropolitana; - la certezza di efficienza funzionale, in virtù dell autodiagnosi automatica e continua dello stato del sistema, in condizioni sia di stand-by sia operative; - l economicità di gestione e manutenzione. Ringraziamenti Si ringrazia: la società Caccialanza&c, nelle figure degli ingegneri Andreas Muller, ed Ugo Muller, per il supporto fornito nella progettazione e nello sviluppo del progetto. Il CISM per il supporto nello sviluppo scientifico e modellistico 58

59 Intervento La messa in sicurezza della Strada dei Parchi: galleria del Gran Sasso Ing. Cristian Trinchini Strada dei Parchi S.p.A, Direzione Tecnica, Responsabile Progettazione Impianti e Direzione Lavori, Roma ABSTRACT: Obiettivo del presente studio è l esame dei criteri di adeguamento impiantistico del traforo del Gran Sasso, il tunnel a doppio fornice più lungo d Europa, evidenziando alcune criticità affrontabili ricorrendo alle nuove tecnologie. Gli studi sperimentali di sistemi innovativi per la sicurezza antincendio, condotti dalla Concessionaria Strada dei Parchi S.p.A. nell intento di ottimizzare il piano di adeguamento delle gallerie delle A24/A25 ai requisiti del D.Lgs. 264/2006, vedono la massima espressione nel traforo del Gran Sasso, un sistema complesso i cui aspetti di sicurezza sono resi maggiormente critici dalla presenza interna dei laboratori dell Instituto Nazionale di Fisica Nucleare. In un tale contesto il sistema di spegnimento automatico I-Tunnel sarà sperimentato con due tecnologie complementari: con monitori telecomandati mobili su rotaia aerea e stazionari ancorati alla volta. A conclusione della sperimentazione, un volta analizzati i risultati, si potrà procedere all aggiornamento dell Analisi dei Rischi per valutare i miglioramenti conseguibili in termini di curve F-N. Introduzione La Concessionaria autostradale Strada dei Parchi S.p.A, una società privata del Gruppo TOTO che ha il compito di gestire e completare la costruzione delle autostrade A24 e A25, con la sua rete che collega il versante Tirrenico al versante Adriatico dell area centrale della penisola italiana, svolge un ruolo fondamentale a sostegno della mobilità di attività produttive, comunicazioni, commercio, turismo e sviluppo economico e sociale del paese. Le autostrade A24 e A25 si svilluppano attraverso il sistema montuoso degli Appennini attraversando numerosi Parchi Naturali. In un tale contesto geografico sul tracciato autostradale si incontrano n.28 tunnel a doppio fornice per un totale di circa 70,1 chilometri di carreggiate in galleria. Di tali tunnel ben n. 16, per complessivi 64,4 chilometri, hanno una lunghezza superiore a 500 metri ed un traffico giornaliero medio maggiore di 2000 veicoli per corsia, rientrando dunque nell ambito normativo del D. Lgs. 264/2006. Per queste ultime gallerie Strada dei Parchi ha avviato, a partire dal 2008, un complesso e articolato piano di interventi di riqualificazione impiantistica, prestanto particolare attenzione ai sistemi di sicurezza antincendio per gli aspetti gestionali del traforo del Gran Sasso. 59

60 Le gallerie delle A24 e A25 nell ambito del D. Lgs. 264/2006 Si riporta di seguito un elenco descrittivo delle principali caratteristiche delle gallerie afferenti alle autostrade A24 e A25 con lunghezza superiore a 500 metri. Tabella 1 - Gallerie della rete autostradale A24 e A25 n. Galleria Anno Apertura Autostrada Lunghezza [m] Fornici [n] TGM Veicoli Pesanti 1 Costa Colle 1984 A ,82 2 Ara Salere 1970 A ,24 3 Roviano 1970 A ,75 4 Genzano 1969 A ,37 5 Colle Castiglione 1978 A ,42 6 Carestia 1989 (2008) A ,70 7 Colledara 1984 A ,08 8 Colle Mulino 1970 A ,25 9 S. Giacomo 1975 A ,90 10 Pietrasecca 1970 A ,88 11 Stonio 1969 A ,95 12 S. Angelo 1970 A ,25 13 Collurania 1989 A ,70 14 S. Rocco 1969 A ,01 15 S. Domenico 1978 A ,92 16 Gran Sasso 1984 (1993) A ,82 [%] Il traforo del Gran Sasso Storia del traforo Percorrendo l Autostrada A24, provenendo da Roma, superata la città di L Aquila ci si trova di fronte il massiccio montuoso del Gran Sasso che, con i 2912 m del Corno Grande, costituisce il culmine degli Appennini. Per eliminare le difficoltà connesse all attraversamento di tale massiccio, che determinavano un forte rallentamento nelle comunicazioni regionali e nazionali, si decise di realizzare il doppio traforo autostradale che, con una lunghezza di circa metri, rappresenta oggi un opera unica nel suo genere in quanto è l unica galleria a doppio fornice in Europa di una tale lunghezza. Il traforo fu aperto al traffico il primo dicembre del 1984, inizialmente a doppio senso di circolazione nella attuale canna in direzione Teramo escludendo i veicoli pesanti e i trasporti di merci pericolose. Il 29 luglio del 1993 è stata aperta al traffico anche la canna in direzione L Aquila permettendo il transito unidirezionale per ciascun fornice, ammettendo anche i veicoli pesanti, ferma restando l esclusione dei transiti di merci pericolose (TMP). Inquadramento geografico L inquadramento geografico del traforo è il seguente: - Nazione: Italia - Regione: Abruzzo - Provincia: L Aquila - Comuni: Isola del Gran Sasso e L Aquila - Canna destra: direzione Teramo - Canna sinistra: direzione Roma Le stazioni di accesso all infrastruttura, delimitanti la tratta autostradale in cui è localizzata la galleria, sono Assergi (km 116,610) e Colledara (km 136,360), con lunghezza della tratta pari a 19,750 km. La posizione della galleria sull autostrada A24 è la seguente: dal km 117,653 al km 127,829. Le stazioni di accesso all infrastruttura, delimitanti la tratta autostradale in cui è localizzata la galleria, sono Assergi (km 116,610) e Colledara (km 136,360), con lunghezza della tratta pari a 19,750 km. 60

61 La posizione della galleria sull autostrada A24 è la seguente: dal km 117,653 al km 127,829. Geometria del traforo La galleria è costituita da due fornici paralleli monodirezionali. La canna destra e sinistra sono lunghe rispettivamente m e m. Il tracciato del traforo si presenta sostanzialmente rettilineo, orientato approssimativamente da Sud-Ovest a Nord-Est. I due rettifili centrali (4.650 m per la canna in direzione Teramo e m per la canna in direzione L Aquila) sono collegati con curve ad ampio raggio che conducono ai rispettivi imbocchi. L interasse fra le due canne, di circa 60m, è variabile come segue: Lato Ovest: da 30 a 50 metri Lato Est: da 50 a 90 metri Il profilo longitudinale del traforo, di tipologia a schiena d asino, è riportato nella figura 1. Sezione del traforo La sezione della galleria è di tipo policentrico e presenta le seguenti caratteristiche: Area della sezione: 56,85 mq Perimetro idraulico: 28,76 m Diametro idraulico: 7,90 m Area per il traffico: 35,70 mq Altezza in chiave: 7,05 m Laboratori dell Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) I Laboratori sotterranei sono posizionati nella zona centrale del massiccio del Gran Sasso, accessibili unicamente dalla canna sinistra del traforo, con l ingresso in prossimità del km 124,150 e l uscita in prossimità del km 123,440. L accesso sotto traffico e in sicurezza ai Laboratori è ottenuto grazie alla presenza di una riduzione di carreggiata fissa, insistente nella zona interessata dagli accessi, che destina stabilmente la corsia di marcia della canna a corsia di decelerazione e di accelerazione rispettivamente per i veicoli diretti ai Laboratori o che dai Laboratori si immettono in autostrada. La canna sinistra permette così di accedere ai laboratori: - al personale impiegato; - alle attrezzature ed ai materiali usati dai laboratori; inoltre consente di veicolare all interno dei Laboratori anche le infrastrutture tecnologiche di supporto, tra cui: - le reti che alimentano i laboratori; - le condotte di areazione ancorate al centro della volta del fornice stesso. Figura 1 - Profilo longiutudinale del traforo Figura 2 - Imbocco lato L Aquila Tipologia del traffico - Velocità consentita La velocità consentita nel traforo è 110 km/h per entrambe le canne, con una limitazione a 60 km/h nella zona d accesso ai laboratori INFN, per un tratto di circa 600m, nella sola canna sinistra. - Volume di traffico Durante l anno 2012 si è riscontrato un TGM pari con il 15,82% di veicoli pesanti. 61

62 - Sagoma stradale La sagoma stradale delle due canne è di 4,75 m in altezza. - Trasporti Merci Pericolose All interno dell opera il transito dei TMP è vietato. E autorizzato in via eccezionale solo per i trasporti relativi ai laboratori INFN e in condizioni ben definite quali: scorta della Polizia Stradale, orari prefissati e preavviso, chiusura della canna al traffico pubblico. Non esistono ad oggi statistiche relative al numero di TMP che infrangono potenzialmente i divieti e le prescrizioni imposte per l attraversamento dell opera, né sulla natura delle merci trasportate da detti veicoli. - Criteri di esercizio La canna destra e la canna sinistra sono normalmente usate in modo unidirezionale. Eccezionalmente, durante i lavori che implicano la chiusura della canna in direzione L Aquila, la canna in direzione Teramo può essere usata in modalità bidirezionale alternata. La circolazione alternata viene in questo caso avviata a monte dell opera e non vi è mai una circolazione a due direzioni all interno del singolo fornice. - I numeri principali del traforo Interdistanze tra i by-pass: in media 535 m (variabili da 163 m a 739 m) Distanze tra le stazioni di emergenza (lungo la parete destra all interno di nicchie): circa 300 m Sistema di ventilazione longitudinale: 216 elettroventilatori (78 da 55kW/cad in canna destra, 138 in canna sinistra, di cui 18 da 55kW/cad e 120 da 27kW/cad) Sistema di videosorveglianza: 100 telecamere (50 per fornice con interdistanza pari a 200 m) Alimentazione elettrica da rete di distribuzione: linea singola MT a 20kV in arrivo al locale tecnico sito all imbocco lato Ovest. La potenza impegnata è di 2,54 MW. La distribuzione elettrica in galleria prevede una linea a 20kV per la forza motrice (FM) e una a 3,2kV per l illuminazione (PI), in configurazione ad anello motorizzato e telecomandato che alimenta n. 15 cabine di trasformazione MT/BT (20kV/400V) FM e n. 24 cabine di trasformazione MT/BT (3,2kV/220V) distribuite nei due fornici, linee soccorse da gruppi elettrogeni che intervengono sulla barratura di partenza. Gruppi elettrogeni: n. 3 da 1200kVA ciascuno, azionati da motori diesel, ubicati presso la Centrale attigua alla galleria sul lato Ovest. Un Centro di Monitoraggio attiguo all imbocco lato ovest garantisce il costante monitoraggio di entrambi i fornici, in orario H24, 7 giorni su 7, mediante tecnici altamente specializzati. Una squadra mobile di pronto intervento, in pattugliamento H24, 7 giorni su 7, è in grado di fornire un primo soccorso in qualsiasi situazione di emergenza. Criticità e difformità del traforo - Presenza dei Laboratori INFN Qualsiasi attività svolta dal laboratorio che possa avere un rischio sulla sicurezza degli utenti che circolano nella galleria deve essere presa in conto dal Gestore. - Restrizione della carreggiata per l accesso del personale all INFN Il D. Lgs. 264/06 impone che il numero di corsie debba restare lo stesso all esterno e all interno. - By-pass pedonali con interdistanza media di 535 m (min 163m, max 739m) Alcuni dei n. 18 by-pass hanno interdistanza superiore a 500m, la massima consentita dal Decreto. - L interdistanza media tra le nicchie di sicurezza è di circa 300 m Tale interdistanza è superiore a 250m, la massima consentita dal Decreto per le gallerie esistenti. - Il volume del traffico pesante supera il 15% del TGM Il valore del TGM pari a 15,82% è un fattore critico. - Assenza di un impianto idrico antincendio (punto 2.11 D. Lgs. 264/06 Allegato 2) Per quanto riguarda gli incendi non dominati, né dall utente né dalle squadre mobili con presidio fisso, l intervento dei VVF è comunque essenziale. E pertanto in corso di realizzazione un impianto tradizionale con condotta idrica interrata alimentata e mantenuta in pressione da un apposita vasca idrica a gravità. - Limiti dell impianto di ventilazione attuale Nel fornice destro, in direzione Teramo, attualmente sono installati n.78 elettroventilatori disposti a coppie sotto la volta. I ventilatori e i relativi cavi di alimentazione non hanno alcuna resistenza al fuoco. Nel fornice sinistro, in occasione dei lavori decretati dal Commissario Speciale per il superamento dell emergenza del sistema Gran Sasso, commissionati nell anno 2005 direttamente dal Dipartimento di Protezione Civile per la messa in sicurezza del sistema Gran Sasso, interessante l opera per la convivenza tra i Laboratori dell INFN e le sorgenti dell acquedotto che alimenta le città di L Aquila e Teramo e per la realizzazione di una nuova condotta di aerazione dall imbocco dei Laboratori all uscita sul versante Ovest della galleria in canna sinistra, fu sostituita la maggior parte degli acceleratori del medesimo fornice, insistenti nella stessa tratta, impiegando macchine rispondenti alle recenti normative, tra cui la resistenza al fuoco. La disposizione attuale delle batterie di ventilatori è la seguente: - n.18 vecchi ventilatori identici a quelli della canna destra, disposti in fila unica, lato Est della canna; - n.120 nuovi ventilatori resistenti al fuoco, disposti a batterie di due acceleratori, nel lato Ovest della canna. 62

63 I nuovi ventilatori sono stati installati in sostituzione dei precedenti, con l obiettivo di replicarne la capacità di spinta (si è passati da 60 macchine da 55kW di diametro 160cm a 120 macchine da 27kW di diametro 120cm). Per questi nuovi ventilatori l allarme vibrazione non è centralizzato ma viene disattivato in modo autonomo il funzionamento del ventilatore allarmato. Non essendo completata la telegestione delle recenti macchine, la Centrale di monitoraggio del Gran Sasso non ne ha attualmente un completo e puntuale presidio, che si limita al comando dell avviamento a coppie. Il dimensionamento dell impianto è stato progettato per rispondere alle esigenze di ventilazione sanitaria, non già del carico d incendio, pertanto non tiene conto dei necessari criteri, come ad esempio le differenze di pressione atmosferica tra i due imbocchi dell opera. A causa dell importante copertura costituita dal massiccio del Gran Sasso e della lunghezza delle canne, i due imbocchi del traforo si trovano su due bacini geografici ben distinti che possono presentare delle pressioni atmosferiche molto diverse (molte centinaia di Pa). Le necessità di ventilazione in caso d incendio non sono pertanto considerate, tranne che per la tenuta al fuoco dei nuovi ventilatori. L efficacia sul sito delle macchine è stimata a 0,85. Questo coefficiente sembra molto sovrastimato, tenuto conto: - della presenza di impianti in volta ed in particolare dei condotti di ventilazione dei laboratori INFN, su tutta la - lunghezza dell opera e in prossimità diretta delle macchine; dell interdistanza tra coppie di macchine, ridotta a 36m, mentre è d uso prevedere in genere delle interdistanze dell ordine di 80m, distanza rispettata nel resto della galleria. In entrambi i fornici l impianto di ventilazione è monodirezionale ed è alimentato da cavi non resistenti al fuoco. Anche gli acceleratori, fatto salvo quelli installati recentemente nel fornice sinistro, non sono resistenti al fuoco. Tutti questi elementi portano ad una possibile perdita di parte dell impianto di ventilazione, a causa del calore sviluppato dall incendio, o comunque ne condizionano la durata di funzionamento in caso di un incendio di potenza elevata. Come elemento attenuante di rischio gioca tuttavia a favore un elemento che deriva dal dimensionamento svolto all epoca della progettazione dell opera, basato sulle maggiori emissioni del parco veicoli allora circolante rispetto alle attuali emissioni, che ne fa conseguire ad oggi un esuberanza prestazionale nei confronti delle necessità di ventilazione sanitaria e che consta di una discreta ridondanza di macchine, peraltro distribuite nell arco dell intera galleria, con batterie di ventilatori alimentate da diverse cabine elettriche. In queste condizioni è ipotizzabile che in caso d incendio possa rendersi inservibile al più una batteria (stessa cabina elettrica) di ventilatori, ovvero una perdita di al più 12 macchine su 78 (ad esempio in canna destra). Detta ridondanza è amplificata nella canna sinistra con l incremento dalle precedenti n. 30 coppie di macchine con le attuali n. 60 coppie della parte d impianto realizzato nel Considerando inoltre che i telecomandi della rete 20kV e l avviamento dei gruppi impiegano circa 5 minuti duranti i quali non c è nessuna o poca ventilazione nella canna incendiata. Aggiungendo inoltre il tempo di impartire i comandi di avviamento di ogni ventilatore della canna incendiata, si valuta complessivamente che la ventilazione della canna incendiata sarà pienamente operativa solo 7 minuti a partire dall istante in cui l operatore decide di avviare la ventilazione. Comportamento della ventilazione nelle simulazioni di incendio Dalle simulazioni effettuate con le ipotesi sopra riportate e con una differenza di pressione sfavorevole pari a 550Pa, è possibile affermare che: - per incendi di potenza 30 MW non si riscontrano particolari criticità; - per incendi di potenza pari a 100 MW (veicolo pesante trasportante materiale combustibile) l impianto è in grado assicurare una velocità dell aria superiore alla velocità critica nei primi 20 minuti, sia nel caso di incendio in corrispondenza di una batteria, sia nel caso di incendio lontano dagli acceleratori; - per potenze di incendio pari a 100 MW, trascorsi i primi 20 minuti, la velocità longitudinale dell aria è inferiore alla velocità critica: con una differenza di pressione sfavorevole superiore a 550Pa, trascorsi 20 minuti, la zona a valle dell incendio non sarebbe più protetta dai fumi, ed esiste pertanto il rischio di back layering. In conclusione l efficienza dell impianto di ventilazione dopo 20 minuti cala drasticamente. Contromisure attuate per sopperire ai limiti della ventilazione Per sopperire alle suddette carenze dell impianto di ventilazione, da circa dieci anni il traforo è stato dotato di un presidio fisso presso la Centrale attigua operante in H24 7x7 attraverso la disponibilità di una squadra mobile di emergenza, con servizio di pattugliamento, che può intervenire rapidamente ed è attrezzata per l estinzione delle fiamme. In attesa di procedere alla riqualificazione dell intero impianto di ventilazione, attività richiesta entro il 2019 per il D. Lgs. 264/2006, è prevista inoltre la sperimentazione di tecnologie innovative finalizzate allo spegnimento sempre più rapido degli incendi. 63

64 Squadre mobili antincendio A partire dal 2003, presso l ingresso lato L Aquila del tunnel, è presente un servizio di squadre mobili antincendio dotate di speciali veicoli attrezzati per l estinzione delle fiamme. Il sistema si basa sul principio dell acqua micronizzata, sparata da una pistola ad aria compressa, che consente di porre in sicurezza una vettura in fiamme in circa 30 e in ulteriori 30 di garantire l estinzione completa dell incendio. La tecnologia è stata sviluppata con il criterio di combattere gli incendi utilizzando quantità di acqua incredibilmente ridotte, se paragonate ai sistemi tradizionali, nella misura di un rapporto 1:100. Figura 3 - Simulazione con scooter Le gallerie speciali secondo il D. Lgs. 264/2006 Secondo il D. Lgs. 264/2006 una galleria può essere definita speciale se possiede caratteristiche geometriche, funzionali e ambientali che possono indurre condizioni di pericolo per gli utenti tali da richiedere, suffragata da analisi di rischio, l adozione di misure di sicurezza integrative, intese come provvedimenti complementari, che integrano i requisiti minimi di sicurezza, finalizzati al perseguimento di un minore livello di rischio per le gallerie che presentano caratteristiche speciali rispetto ai parametri di sicurezza, tali da determinare condizioni di maggiore potenziale pericolo. Ai sensi dell art. 4 comma 8 D. Lgs. 264/2006 la Commissione individua le gallerie che presentano caratteristiche speciali e per le quali occorre prevedere misure di sicurezza integrative o un equipaggiamento complementare. Alla luce delle criticità e delle difformità descritte nei precedenti paragrafi, con particolare riferimento alla lunghezza e alla presenza dei laboratori dell INFN, il traforo del Gran Sasso è classificabile come una galleria speciale. Per tale motivazione, unitamente alla necessità di ottimizzare i piani di adeguamento ai requisiti del D. Lgs. 264/2006 delle restati gallerie delle A24 e A25, la Concessionaria Strada dei Parchi ha ritenuto opportuno sperimentare nuove tecnologie nel traforo, con particolare attenzione a quelle orientate a garantire un innalzamento dei livelli di sicurezza nella gestione degli incendi. Progetto sperimentale del sistema i-tunnel Il progetto prevede l installazione a scopo sperimentale di un sistema di spegnimento incendi per mezzo di monitori telecomandati nel tratto di galleria del Gran Sasso corrispondente alle gallerie di raccordo con il Laboratorio di Fisica Nucleare. Il sistema di spegnimento con monitori sarà sperimentato con due tecnologie complementari e precisamente: - in una tratta di 174 metri con monitori telecomandati montati a bordo di un carrello automatico che corre su una monorotaia aerea; - in una tratta di 150 m con monitori telecomandati stazionari direttamente fissati alla volta della galleria ad intervalli regolari. Nella planimetria riportata in figura 4 viene rappresentato in maniera schematica il tratto di galleria prescelto e vengono indicate le due differenti tecnologie utilizzate nonché i rispettivi tratti di galleria in cui le stesse verranno installate. ll sistema è dotato di una stazione di pompaggio e di formazione automatica di miscela schiumogena la cui localizzazione è parimenti indicata nello schema in figura 4. Figura 4 - Layout dell impianto sperimentale 64

65 E opportuno evidenziare che il tratto di galleria che sarà utilizzato per la sperimentazione è stato scelto tenendo conto delle particolari caratteristiche costruttive e logistiche della traforo del Gran Sasso. L impianto sperimentale così posizionato rappresenta infatti non solo una misura aggiuntiva che incrementa la sicurezza della galleria, ma costituisce un ulteriore fattore di sicurezza per il punto più critico della stessa (traffico addizionale in uscita dal Laboratorio che si inserisce nel flusso principale) e rappresenta infine un ulteriore garanzia della utilizzabilità della galleria come uscita di sicurezza dal Laboratorio in caso di emergenza di qualunque tipo nella galleria o nel Laboratorio stesso. Tutte le unità che compongono il sistema sono previste per installazione nella zona zebrata della galleria in corrispondenza del tratto a corsia unica e possono quindi venire montate senza interruzione del traffico. Sarà inoltre prevista la possibilità di comando sia automatico che manuale del sistema, locale e remoto (Pulpito di Controllo e Comando). Per la sperimentazione del Gran Sasso il riconoscimento di presenza di fumo e/o di fiamma sarà realizzato con telecamere per il rilevamento di temperature anomale, munite di sensore sensibile all infrarosso, che saranno montate lungo la parete della galleria ad una quota superiore a quella della sagoma dei veicoli in transito e con una geometria tale da permettere un riconoscimento di incendio senza zone d ombra. Saranno sperimentati anche monitori stazionari con una portata idroschiuma di lt./min. ognuno, largamente superiore quindi alla portata di spegnimento specifica dei mezzi sia fissi che mobili normalmente in dotazione per lo spegnimento di incendi in galleria. Vantaggi attesi dal sistema sperimentale I-Tunnel Impiego alternativo della tubazione monorotaia aerea per: - eventuale condotta idrica di impianti antincendio tradizionali ad uso dei VVF (evitando l impatto sul traffico tipico dei cantieri per la realizzazione di condotte interrate); - eventuale trasporto di acqua miscelata con tensioattivi per la bonifica di sversamenti di liquidi infiammabili; - eventuale irrorazione di soluzioni antigelive in prossimità degli imbocchi e delle uscite delle gallerie nei periodi invernali; - supporto per le dorsali in fibra ottica di trasmissione dati; - supporto per cavi termosensibili in tencologia fibrolaser. Impiego alternativo del carrello automatico su monorotaia per il supporto di telecamere e sensori di vario tipo (ad esempio per la rilevazione dei gas tossici e infiammabili); Equipaggiamenti di sicurezza innovativi per proposte di deroga ai sensi dell art. 14 del D. Lgs. 264/2006 al fine di fornire un livello equivalente o più elevato di protezione rispetto alle tecnologie previste nel decreto stesso; Misure di sicurezza integrative per le gallerie Speciali ai sensi dell art. 4 comma 8 del D. Lgs. 264/2006. Interventi di adeguamento previsti per il traforo Le caratteristiche del traforo, quali la lunghezza, fanno si che la quasi totalità dei provvedimenti richiesti dal Decreto corrispondano agli interventi da realizzare. Ai sensi del decreto sono quindi necessari i seguenti adeguamenti: - Adeguamento e potenziamento dell impianto di ventilazione con acceleratori e cavi di alimentazione e controllo resistenti al fuoco, prevedendo un sistema dimensionato in maniera tale da garantire una spinta dei fumi nel 95% dei casi di differenze di pressione tra gli imbocchi; - Impianto idrico antincendio è (in fase di ultimazione quello tradizionale e in progettazione il sistema I-Tunnel ); - Ammodernamento dei by-pass mediante installazione di portali resistenti al fuoco REI 120, creazione di filtri pedonale pressurizzato; - Adeguamento dei by-pass carrabili per l accesso dei servizi di soccorso; - Ammodernamento dell impianto di illuminazione; - Segnaletica retroilluminata di sicurezza e led di evacuazione sul piedritto (punto Allegato 2 del D. Lgs. 264/06); - Specifica segnaletica luminosa per preavviso di restringimento di carreggiata in canna sinistra; - Installazione di stazioni di emergenza aggiuntive dotate di colonnine SOS più due estintori; - Completamento della segnaletica attiva con Indicatori Disponibilità Corsia (IDC) e PMV; - Gruppi di continuità UPS (punto Allegato 2 del D. Lgs. 264/06); - Installazione dell impianto di videosorveglianza all interno e agli imbocchi con sistema di rilevazione automatica d incidente e rilevazione fumo; - Controllo e supervisione da remoto di tutti gli impianti; - Adeguamento degli impianti, cavi e loro componenti per un adeguata resistenza al fuoco in caso di loro esposizione ad un incendio (punto 2.18 Allegato 2 del D. Lgs. 264/06). 65

66 Curve F-N prima e dopo gli adeguamenti ai requisiti del D. Lgs. 264/06 Si riportano nelle figure seguenti i diagrammi F-N rispettivamente per gli stati pre e post adeguamento. Conclusione Il traforo del Gran Sasso nei prossimi anni sarà oggetto di un complesso e articolato piano di interventi di adeguamento ai requisiti del D. Lgs. 264/2006 che comporterà un notevole impiego di risorse da parte del Gestore Strada dei Parchi S.p.A., chiamato a garantire il rispetto dei requisiti di sicurezza della galleria e al contempo la continuità del servizio all utenza autostradale. Le attuali difformità riscontrabili nel traforo, unitamente alle criticità aggiuntive determinate dalla presenza dei laboratori INFN all interno del fornice sinistro, fanno sì che il traforo sia classificabile come una galleria speciale ai sensi del D. Lgs. 264/2006. La Concessionaria Strada dei Parchi S.p.A., dovendo prevedere l attuazione di misure integrative rispetto ai requisiti minimi di sicurezza prescritti dalla Direttiva Europea 2004/54, ha ritenuto opportuno predisporre un progetto sperimentale per la valutazione dei miglioramenti prevedibili con l adozione di una tecnologia innovativa nel settore antincendio, finalizzata a minimizzare i tempi di intervento per l estinzione delle fiamme, limitando dunque le conseguenze devastanti tipiche degli incendi caratterizzati da potenze molto elevate e non dominati nei primi minuti. In un tale contesto è stato ideato il progetto per l installazione del sistema I-Tunnel, al fine di valutare, a valle dei risultati sperimentali, i benefici conseguibili in termini di curve F-N mediante l aggiornamento dell Analisi dei Rischi. Ringraziamenti Si ringrazia per la fattiva collaborazione il geom. Igino Lai, Direttore Generale Esercizio della Concessionaria Strada dei Parchi e Responsabile della Sicurezza del traforo del Gran Sasso. Bibliografia Egis Tunnels (2008), Analisi dei Rischi per la galleria Gran Sasso. Decreto Legislativo 5 ottobre 2006, n. 264, Attuazione della direttiva 2004/54/CE in materia di sicurezza per le gallerie della rete stradale transeuropea Figura 4 - Diagramma F-N per lo stato di pre adeguamento D. Lgs. 264/2006 Figura 5 - Diagramma F-N per lo stato di post adeguamento D. Lgs. 264/

67 interventi e contributi al dibattito ROAD TUNNELS MANUAL Ing. Antonio Valente, Vice Direttore Direzione, Centrale Nuove Costruzioni Area Centro Nord, ANAS, Presidente Comitato Tecnico Italiano, AIPCR È stato pubblicato on-line sul sito internazionale della Associazione Mondiale della Strada AIPCR il Manuale delle Gallerie Stradali, un enciclopedia elettronica sul settore delle gallerie stradali che è stato presentato al XXIV Congresso Mondiale della Strada, che si è svolto dal 26 al 30 settembre 2011 a Città del Messico. Il Manuale è stato realizzato dal Comitato Internazionale C4 Gestione delle Gallerie Stradali dell AIPCR, di cui l Ingegnere dell ANAS Antonio Valente è il Presidente del Comitato Italiano. Il Road Tunnels Manual è una enciclopedia elettronica con richiami continui, tramite dei link, ai principali articoli scritti in tutto il mondo per l AIPCR sugli argomenti specifici trattati, ed è completato con un Dizionario Scientifico in numerose lingue. Nel manuale sono stati affrontati i vari temi che interagiscono nella gestione di una galleria stradale, in cui rientrano tutte le apparecchiature e i sistemi per l ottimizzazione della ventilazione, per la diminuzione dei rischi di incidenti, e i sistemi antincendio. In particolare, le sezioni in cui è diviso il manuale trattano: le problematiche strategiche; la sicurezza; i fattori umani per la sicurezza in galleria; le operazioni e la manutenzione; le problematiche ambientali collegate con le operazioni; la geometria delle gallerie, le dotazioni strutturali legate al funzionamento e alla sicurezza; le apparecchiature e i sistemi; il comportamento della galleria rispetto al fuoco. Naturalmente, nel tema della sicurezza entrano in gioco anche i fattori umani, e il Comitato delle Gallerie Stradali ha condotto studi per ottenere una migliore comprensione del comportamento degli utenti in galleria sia in situazioni normali che critiche, fornendo raccomandazioni per la progettazione dei tunnel. Inoltre, tra i fattori umani bisogna citare anche gli operatori del tunnel e le squadre di i ntervento (vigili del fuoco, personale delle ambulanze, polizia), che devono interagire con il sistema galleria in modo efficace e tempestivo. Un altro aspetto da tenere in considerazione riguarda le apparecchiature e i sistemi. Quando le gallerie stradali sono più lunghe di 500 metri, sono dotate di attrezzature specifiche per garantire la sicurezza degli utenti. A seconda delle caratteristiche della galleria, quali la lunghezza, la densità del traffico, la presenza di traffico uni o bi-direzionale, esiste una grande varietà di apparecchiature elettromeccaniche (illuminazione, ventilazione, punti di alimentazione) e altri sofisticati sistemi (di sorveglianza, controllo-comando, comunicazione, sistemi di allarme, radio-ritrasmissione). A tutto questo, bisogna aggiungere che tutti i tunnel di lunghezza maggiore ai 500 metri sono provvisti di uscite di emergenza, con collegamenti trasversali e by-pass tra i fornici, e gallerie di sicurezza. Tra le agevolazioni per i veicoli rientrano inoltre le piazzole di sosta e zone di manovra e trasversali tra i fornici, che servono a far fronte a situazioni di emergenza, come ad esempio guasti del veicolo. Il Comitato C4 Gestione delle Gallerie Stradali è stato organizzato in 5 Gruppi di Lavoro, che hanno sviluppato tramite appositi Report, Raccomandazioni ed Articoli i seguenti temi : - Gruppo di lavoro 1: «Migliorare il funzionamento e la manutenzione della galleria» - Gruppo di lavoro 2: «Gestire e migliorare la sicurezza nella galleria» - Gruppo di lavoro 3: «Influenza del comportamento degli utenti in galleria» - Gruppo di lavoro 4: «Ottimizzare la ventilazione e ridurre gli incendi» - Gruppo di lavoro 5: «Valutare, organizzare e comunicare le conoscenze sul funzionamento e sulla sicurezza della galleria» Il Gruppo di lavoro 5, costituito prevalentemente dai Presidenti Nazionali, ha sviluppato il Road Tunnels Manual, utilizzando sia inuovi documenti prodotti dagli altri gruppi di lavoro sia tutti i documenti prodotti dall AIPCR e dall ITA (International Tunneling Association) negli ultimi anni, a cui si rimanda tramite appositi link. Il Manuale è completato da un Dizionario Tecnico nelle principali lingue. Il Manuale è strutturato in 9 Capitoli Tecnici : 1 - Problematiche strategiche 2 - Sicurezza 3 - I fattori umani per quanto riguarda la sicurezza in galleria 4 - Operazioni e Manutenzione 5 - Problematiche ambientali collegate con le operazioni 6 - Geometria 7 - Dotazioni strutturali legati al funzionamento e alla sicurezza 8 - Apparecchiature e Sistemi 9 - Comportamento della galleria al fuoco Attualmente il Manuale è disponibile sul sito dell AIPCR : HYPERLINK successivamente cliccare su Knowledge Base, poi cliccare su Road Tunnels (Operations) ed infine su Road Tunnels Manual E possibile raggiungere più celermente il Manuale tramite : - E disponibile anche la versione in Italiano nel sito Internazionale dell AIPCR, che è stata curata dal Comitato Tecnico Italiano. 67

68 interventi e contributi al dibattito Sicurezza antincendio in galleria L evoluzione delle procedure e dei dispositivi per la gestione delle emergenze. Ing. Alfredo Principio Mortellaro Componente Commissione Gallerie Consigliere Consiglio Superiore LLPP Il D.L. 264 del 5 ottobre 2006 è, come noto, finalizzato a garantire un livello minimo di sicurezza nelle gallerie della Rete stradale transeuropea e in tal senso ha individuato una serie di misure di prevenzione e di protezione con l obiettivo, tra l altro, di pervenire ad un adeguamento del costruito entro il 30 Aprile Un obiettivo così impegnativo mal si concilia con la criticità della nostra rete stradale nel senso che il termine del 2019 è in più occasioni stato valutato come insufficiente e comunque meritevole di riconsiderazione alla luce delle anomalia italiana che come noto assorbe al 50 % di tutte le gallerie Europee. I tentativi sinora efettuati per strappare una diversa data per l adeguamento di TUTTE le nostre gallerie ricadenti nella rete TEN non hanno sortito effetto. L ultima interlocuzione in sede europea del marzo scorso ha ancora una volta prodotto una conferma circa il rispetto imperativo delle date indicate pena l avvio di una procedura di infrazione comunitaria. L unica margine per gli adeguamenti è quella prevista all art 3 comma 2 del D.L. 264 che prevede la possibilità in alcuni casi di realizzare misure di riduzione del rischio come soluzioni alternative a tali requisiti purché le misure alternative si traducano in una protezione equivalente o accresciuta. L efficacia. Dimostrata mediante.. analisi di rischio Proprio questa possibilità è quella che, in maniera sinergica, potrebbe risultare punto di svolta operativa per conseguire gli obiettivi di adeguamento, utilizzando al meglio tutti gli strumenti in uso a progettisti, esperti di analisi di rischio, responsabili operativi della gestione delle emergenze e non da ultimo motivo per sviluppare nuovi Strumenti per la prevenzione e gestione degli incendi in galleria, e tra questi utilizzo di dispositivi di spegnimento automatico degli incendi. In tale scenario appare opportuno evidenziare che negli ultimi anni si è sempre più consolidato e un diverso approccio al problema della sicurezza antincendio ed in particolare della gestione dell emergenza. Da una normativa ed un approccio progettuale che hanno previsto ed imposto soluzioni basate essenzialmente sulla possibilità di permettere all utenza rimasta coinvolta in un evento emergenziale di allontanarsi in sicurezza dal luogo dell incidente, si è passati ad un controllo dei luoghi da remoto con la finalità di ridurre se non eliminare i tempi tra segnalazione evento e avvio degli interventi di gestione emergenze (Centri di controllo) e quindi all obiettivo di migliorare il coordinamento con i diversi soggetti interessati alla gestione dell emergenza. Teoricamente l utenza oggi in molti casi, almeno per le tratte più importanti non è più sola, è ora assistita. Perché il Teoricamente, perché i risultati rinvenibili dalla analisi dei vari rapporti predisposti dai Responsabili della sicurezza, dalla documentazione e dalle immagini dei diversi incidenti e in alcuni casi anche dalle simulazioni-esercitazioni periodicamente condotte dai Gestori, non ci confortano sulla sufficienza e sulla compatibilità in termini di effettiva sicurezza espressa, leggasi tempi di intervento e efficacia degli intervento in molti casi ancora insufficienti. Se prendiamo atto che detti tempi non sono in molti casi ulteriormente comprimibili, ci diamo ragione del perché si ipotizzano sistemi sempre più innovativi per la gestione delle emergenze. Ecco quindi in maniera non ancora previste dalla normativa ma dalla stessa non esclusa, lo studio e la proposta di misure alternative, inizialmente sviluppate per sopperire alla impossibilità della realizzazione di adeguamenti strutturali o impiantistici, sono oggi presentati come misure sostitutive e migliorative della gestione delle emergenze. In tale quadro possano essere inseriti i moderni dispositivi di spegnimento più o meno automatico, fissi o mobili, che danno la possibilità di intervenire tempestivamente sul focolaio e permettono un successivo più sicuro ed efficace intervento degli operatori delle squadre di pronto intervento. A seconda delle diverse configurazioni o scelte progettuale delle ditte costruttrici, questi dispositivi possono essere comandati a distanza o intervenire anche in modo automatico ed è proprio su tali possibilità tecniche che si apre una ulteriore linea di sviluppo se non una rivisitazione delle politiche di gestione dell evento incidentale, ovvero : ridefinizione di chi ha l autorità per intervenire; riduzione dei tempi per l adozione ed esecuzione della decisione. Esistono in verità ancora alcune resistenze all adozione di detti dispositivi motivate da : una necessità di affinamento delle logiche di gestione dei falsi allarmi; un impatto organizzativo con la catena gerarchica per l adozione di misure che comportano in maniera diretta o indiretta il blocco del traffico e le conseguenti misure alternative; una residua sfiducia verso l affidabilità dei nuovi dispositivi. 68

69 Lasciando ad altri lavori l analisi delle problematiche di gestione di falsi allarmi e di rimodulazione delle procedure di gestione delle emergenze si può invece affermare che le nuove realizzazioni configurano prodotti ad elevata tecnologia che richiedono in verità solo una manutenzione accurata e programmata. Sul punto appare utile ribadire il concetto che l elevata tecnologia è un importantissimo valore aggiunto, ormai accettata e ritenuta da tutti come fattore di certa affidabilità e insostituibile nella componente impiantistica di segnalazione e comunicazione, viceversa da alcuni percepita come un limite se riferibile alla componente di attuazione. L installazione in un ambiente confinato ed aggressivo come la galleria in cui sono presenti umidità, possibili infiltrazioni, particelle aeree ambientali o derivanti da passaggio di veicoli, è un fattore che può incidere sulla funzionalità del sistema, e sui costi di manutenzione, ma non dovrebbe essere più elemento di valutazione negativa circa l affidabilità e l efficienza dei dispositivi oggi disponibili. Ciò detto va chiaramente precisato che non basta comprare apparecchiature di ultima generazione per risolvere i problemi della sicurezza in galleria. È fondamentale che per ciascuna galleria sia presente un piano di manutenzione degli impianti (cosa che non sempre è dato riscontrare) e ancor più un piano di gestione delle emergenze con l identificazione degli specifici ruoli dei soggetti preposti in caso di necessità. Le gallerie videosorvegliate, 24 h, da un Centro di Controllo consentono di avviare la macchina del pronto intervento rapidamente solo se i soggetti predisposti a tale compito sono adeguatamente formati e dotati di delega per l adozione di azione immediata. (Non a caso la normativa vigente impone una valutazione sull efficienza dei Centri di controllo e la loro preventiva autorizzazione, aspetto che sarà il prossimo comune impegno per Gestori e l Autorità Amministrativa) Purtroppo non sempre tali condizioni si verificano: solitamente l operatore di console presenti nel Centro di controllo deve interloquire avvisare - il Responsabile della sicurezza galleria piuttosto che il responsabili di Tronco Compartimento, prima di allertare gli organismi per la gestione dell emergenza e azionare eventualmente, da remoto, i presidi e i dispositivi previsti in procedura. Queste esigenze di controllo interno e verifica, comprensibilmente dettate da una responsabile valutazione delle gravità dell evento e sulle conseguenze delle misure in adozione, rappresentano una perdita di tempo prezioso che mal si concilia con le potenzialità dei dispositivi installati ma soprattutto con l efficacia delle misure di gestione dell emergenza. (Responsabile potrebbe essere momentaneamente non raggiungibile per varie ragioni.) Viceversa ogni perdita di tempo può inficiare tutta la macchina dei soccorsi in quanto nella gestione di un incendio in galleria sono fondamentali i primissimi minuti per valutare e quindi intervenire quanto meno sulla parzializzazione chiusura del traffico (misura essenziale per una successiva effettiva operatività della Polizia stradale, squadre dei VV.F. e soccorso sanitario). Secondo valutazioni che sono da molti condivise, entro i successivi 10 minuti è ancora possibile gestire realmente l incendio (ovvero con possibilità di contenere il rischio per le persone presenti in galleria ) ed eventualmente domarlo se la galleria possiede dotazioni tecnologiche e ben funzionanti ovvero se: la galleria risulta logisticamente prossima ad una stazione dei V.V.F. o Organismo abilitato alla gestione dell incendio; sono presenti e praticabili vie di accesso di emergenza alla galleria; sono state preventivamente rese note e verificate le potenzialità degli impianti ( modalità di intervento sulla ventilazione, disponibilità di idranti, conoscenza Bypass carrabili ecc); il piano delle emergenze individua chiaramente il Comando VVF da allertare e sono state individuati i percorsi per raggiungere rapidamente la galleria secondo diversi scenari e da più punti di accesso. Un ulteriore aspetto di certo interesse è rivestito dalle esercitazioni periodiche con simulazione di un incendio che consentono ai diversi addetti al pronto intervento di verificare dal vero l adeguatezza del piano di soccorso e le eventuali deficienze soprattutto degli apprestamenti idrici (idranti, manichette, estintori e serbatoi) in galleria nonché il loro stato di conservazione. Sembra una banalità ma se le manichette sono presenti e non controllate periodicamente potrebbero essere state forate dai topi o essere direttamente avvitate al bocchettone, oppure ancora dotate di fascetta plastificata sin dal momento dell acquisto. Queste sembrano banalità, ma nel momento in cui si verifica l emergenza e la manichetta è forata o se nel tagliare la fascetta si taglia la manichetta a quel punto l apprestamento presente in galleria è come se non ci fosse in quanto inutilizzabile. Le esercitazioni sono utili sia per chi interviene direttamente sul posto, VVF, Polizia Stradale, 118, che acquisiscono familiarità operativa con il sistema la galleria e le dotazioni, ma anche per coloro che si trovano nel centro di controllo ed hanno la possibilità di intervenire sulla ventilazione, di avvisare i VVF ed il 118 oltre che di intervenire bloccando il traffico tramite i PMV, i segnali freccia croce, i semafori di accesso alla galleria, l abbassamento di barriere, l utilizzo di altoparlanti o di qualunque altro dispositivo in possesso. Attività che saranno eseguite senza comprensibili indecisioni o approssimazioni dovute alla emergenza in atto e possibili solo se praticate ripetutamente. Agire tempestivamente ed utilizzare apprestamenti e dotazioni efficienti vuol dire avere la possibilità di effettuare una reale e concreta messa in sicurezza degli utenti. Un ulteriore motivo di riflessione mi sembra necessario con riferimento alla progettazione e costruzione di nuove gallerie e sulla tendenza sempre più accentuata a costruire gallerie di notevolissima lunghezza. 69

70 Tali scelte progettuali e costruttive discendono da molteplici fattori e tra questi da valutazioni di impatto ambientale, fattori tutti comprensibili ma che spostano sempre più in alto l asticella della garanzia di una effettiva sicurezza in caso di incendio. Le difficoltà tecniche per la realizzazione delle misure come da normativa sono ormai solo una componente di una corretta valutazione del rischio incendio. L esame preventivo dei progetti, come prescritto dalla normativa vigente in questi casi specie se la realizzazione utilizza tecnologie speciali, quale scavo meccanizzato, materiali speciali e prodotti innovativi che comportano il concorso di più specializzazioni, è di fatto uno step ineludibile di tutte le nuove realizzazioni ove si consideri, da ultimo, che la deroga di cui all art 3 del D.L. 264 non risulta a dette galleria applicabile.. Per affrontare al meglio problematiche così complesse si dovranno ipotizzare sempre nuove soluzioni ed a titolo di esempio si cita la possibilità di migliorare e anticipare alle squadre di soccorso le condizioni effettive della zona di intervento attraverso il rimando delle immagini dalla rete di sorveglianza del Gestore alle unità di soccorso, unitamente alla predisposizione di mappe e/o di indicazioni sulla viabilità attualizzata alla zona dell intervento, il miglioramento e la ridondanza dei mezzi di comunicazione tra Centro di controllo e VVF ASL Ospedali e Polizia Stradale (superamento dell utilizzo di canal radio dedicati). Da ultimo mi sento di sottolineare l importanza del Tavolo permanente avviato dall Ordine degli Ingegneri di Roma che con l incontro di oggi ha permesso e mi auguro voglia riproporre, una essenziale occasione di confronto, tra Progettisti, Ministero nelle sue componenti di Organismo di normazione, attuazione e controllo, Tecnici e Aziende che operano nell ambito della produzione dei sistemi di controllo e antincendio. L obiettivo comune valorizzare tutti i contributi per una effettiva maggiore sicurezza, attraverso uno sviluppo delle norme, delle progettazioni e dell offerta di dispositivi sempre più specialistici delle Aziende di settore. Roma, 17 ottobre

71 interventi e contributi al dibattito L applicazione dell'analisi di rischio alle gallerie stradali italiane, esistenti e di nuova realizzazione A. Lupoi1, C. Callari2, G. Lupoi3 1. Università di Roma La Sapienza, DISG, Roma, alessio. lupoi@uniroma1.it 2. Università degli Studi del Molise, DiBT, Termoli (CB) carlo. callari@unimol.it 3. Studio Speri Società di Ingegneria, Roma, main@studiosperi.it Sommario: Nel presente contributo si riportano alcune considerazioni sul tema della sicurezza delle gallerie stradali ricavate dall esperienza acquisita dagli scriventi nell applicazione di analisi di rischio. Queste analisi sono state sviluppate in conformità al D.Lgs. 264/2006, che recepisce la direttiva comunitaria EU 2004/54/CE, e alle "Linee Guida ANAS per la progettazione della sicurezza nelle Gallerie Stradali" (2009). Per quanto riguarda le gallerie di nuova realizzazione, le analisi di rischio hanno rappresentato un efficace strumento non solo per la verifica del livello di sicurezza del progetto ma anche per la sua ottimizzazione in termini di fattibilità, costi d impianto, esercizio e manutenzione. In particolare, si è potuta verificare l efficacia di opportune misure di sicurezza introdotte per compensare eventuali deficit rispetto a requisiti minimi e/o anomalie. Tra queste misure integrative, impiantistiche, strutturali e di gestione del traffico, ve ne sono sia di convenzionali che di innovative. Oltre al progetto di gallerie di nuova realizzazione, le analisi hanno riguardato un grande numero di gallerie esistenti nell Italia centrosettentrionale. Quest ultime sono state finalizzate allo sviluppodi uno strumento di supporto al processo decisionale volto a stabilire la priorità degli interventi di adeguamento. A tal fine è stato derivato per ciascuna galleria un indicatore omogeneo e confrontabile del rischio, rappresentato dal periodo di ritorno di un evento con conseguenze considerate critiche in termini di vittime. Affinché la scelta e il dimensionamento di misure compensative possa essere efficacemente svolta mediante le analisi di rischio, tali analisi si devono avvalere di strumenti di modellazione e calcolo sufficientemente avanzati. Dall esperienza acquisita appare ad esempio opportuno il ricorso a simulazioni fluidodinamiche pienamente tridimensionali che permettono, tra l altro, la riproduzione della stratificazione e del backlayering dei fumi nonché la simulazione di tecnologie di mitigazione del focolaio. Infine, per un efficace gestione delle molte incertezze che caratterizzano il problema, risulta fondamentale considerare un adeguato numero di scenari, definito dalle diverse possibili combinazioni di più fattori, quali ad esempio: potenza dell incendio, ubicazione d incendio, condizioni di ventilazione d emergenza, condizioni di traffico e di illuminazione, ecc. Sulla base della nostra esperienza, il numero minimo di scenari da considerare per gallerie stradali tipo non è mai inferiore a

72 INTRODUZIONE Una serie di tragici eventi registratisi in varie gallerie stradali alla fine degli anni 90, ed in particolare gli incendi nel traforo del Monte Bianco (1999, 39 morti), della galleria autostradale del Tauern (1999, 12 morti) e del tunnel del San Gottardo (2001, 11 morti) hanno drammaticamente posto al centro del dibattito pubblico il tema della sicurezza in galleria. L attenzione si è concentrata sia sul progetto di nuove opere sia sulla valutazione della sicurezza delle gallerie in esercizio finalizzata alla definizione di strategie di adeguamento. Ne sono scaturiti importanti sviluppi nel campo della ricerca ed in quello normativo. Fra i principali provvedimenti legislativi vi è stata l emanazione della direttiva comunitaria EU 2004/54/CE, recepita in Italia dal decreto attuativo n.264/2006. Tale decreto stabilisce i requisiti minimi di sicurezza che devono soddisfare le gallerie stradali. Secondo l articolo 3, qualora alcuni di questi requisiti possano essere soddisfatti unicamente tramite soluzioni tecniche che non sono realizzabili o che lo sono soltanto a un costo sproporzionato è possibile adottare misure alternative che si traducano in una protezione equivalente o accresciuta. L efficacia di tali misure deve essere dimostrata mediate un analisi dei rischi effettuata in conformità delle disposizioni dell articolo 13. Inoltre, l analisi di rischio è obbligatoria per le gallerie esistenti che non soddisfano tutti i requisiti minimi di sicurezza. Con riferimento all applicazione delle suddette prescrizioni, nel presente contributo si riportano alcune considerazioni ricavate dall esperienza acquisita dagli scriventi nell applicazione dell analisi quantitativa del rischio, basata sul criterio di accettabilità ALARP e sulla tecnica dell albero degli eventi, in accordo con quanto prescritto dal D.Lgs. 264/2006 (art. 13 e allegato 3) e dalle normative di altri paesi [PIARC, 2008b]. La procedura può essere suddivisa nei seguenti passi: - Identificazione degli eventi critici iniziatori. - Definizione delle frequenze di accadimento degli eventi critici. -Costruzione dell albero degli eventi. -Determinazione delle conseguenze (numero di vittime) mediante: simulazioni fluido-dinamiche; simulazioni di formazione code ed esodo. -Verifica di sicurezza secondo criterio di accettabilità ALARP. In particolare, nei tipi di galleria più frequentemente analizzati, le conseguenze di 292 diversi scenari sviluppati con l albero degli eventi sono stati valutati in termini di numero di vittime mediante 30 simulazioni fluido-dinamiche 3D (5 potenze per 3 posizioni di incendio per 2 condizioni di funzionamento della ventilazione di emergenza) e 240 simulazioni di formazione code ed esodo. Per ragioni di spazio, nei paragrafi che seguono, ci limiteremo a descrivere brevemente i punti (d) e ed (e), rimandando per gli altri passi dell analisi ad altre pubblicazioni in corso di preparazione. Figura 1 - Esempi di configurazioni geometriche adottate nelle simulazioni fluidodinamiche 3D Determinazione delle conseguenze Le conseguenze di un evento critico in galleria sono state valutate in termini di numero di vittime. Nel caso di incendio, tale numero è stato calcolato come risultato di una procedura che comprende i seguenti passi: - simulazioni fluidodinamiche, per la valutazione della propagazione dei fumi all interno della galleria; - modellazione della formazione delle code, per la determinazione del numero e dell ubicazione degli utenti presenti in galleria durante l incendio; - modello di esodo, per la determinazione del numero di utenti che riesce a mettersi in salvo. Per eventi di carattere catastrofico e repentino come il rilascio di nubi tossiche da veicoli ADR e l esplosione di veicoli ADR, il numero delle vittime è stato calcolato senza modellare l esodo o gli effetti della ventilazione, ma applicando tassi di letalità agli utenti presenti in galleria [CETU 2003b; 2005]. Simulazioni fluidodinamiche di incendio La valutazione delle conseguenze di scenari causati da eventi di incendio che coinvolgono veicoli leggeri, veicoli pesanti e trasporto ADR è stata sviluppata mediante simulazioni fluidodinamiche pienamente tridimensionali. Tali simulazioni permettono di valutare fra l altro la propagazione dei fumi nonché l evoluzione dei campi di temperatura, velocità e visibilità massima. Quest ultima grandezza è utilizzata nelle simulazioni di esodo descritte più avanti. Per ciascuna galleria, sono state sviluppate 30 simulazioni di incendio, corrispondenti ai rami del livello dell albero degli eventi in cui si completa la definizione degli scenari di input per tali calcoli: 5 potenze per 3 posizioni di incendio (portale basso, zona centrale, portale alto) per 2 condizioni di funzionamento della procedura di emergenza della ventilazione. 72

73 Le simulazioni fluidodinamiche sono state eseguite con il codice Fire Dynamics Simulator (FDS, versione 5) del NIST [McGrattan et al. 2010; 2010b]. FDS risolve numericamente una forma delle equazioni di Navier-Stokes adatta al moto di fluidi a bassa velocità, causato da gradiente termico. I principali fenomeni di interesse, come la propagazione del calore, sono descritti in modo sufficientemente accurato da equazioni differenziali integrate mediante tecniche numeriche ai volumi finiti e alle differenze finite. Per simulare la propagazione di fumi si adotta una descrizione lagrangiana. I fenomeni turbolenti sono trattati con un filtro Large Eddy Simulation (LES). Figura 2 - Esempi di discretizzazioni adottate nelle simulazioni fluidodinamiche 3D per le sezioni trasversali di gallerie con ventilazione longitudinale (sin.) e trasversale (dest.) Configurazione geometrica e discretizzazione La geometria delle sezioni trasversali delle gallerie è stata modellata in modo sufficientemente accurato (Figura 1-Figura 2), diversamente dalla frequente adozione di forti semplificazioni nella modellazione della geometria (ad esempio, l adozione di sezioni rettangolari equivalenti per modellare gallerie policentriche). Nel tracciato planimetrico, si sono approssimati come rettilinei i tratti con raggi di curvatura più elevati dei valori critici (circa 200m) per i quali si osservano apprezzabili effetti della curvatura sui campi fluidodinamici [Kashef et al. 2009]. Gli importanti effetti della pendenza sono stati modellati applicando opportunamente le componenti dell accelerazione gravitazionale. Il dominio di calcolo è stato discretizzato in una mesh tridimensionale, adottando per le sezioni trasversali la stessa discretizzazione lungo l intero sviluppo della galleria (Figura 2). Per ottimizzare l analisi in termini di costo computazionale, si è invece adottata una discretizzazione variabile lungo l asse longitudinale, incrementando l infittimento nei tratti prevedibilmente interessati dai più elevati gradienti fluidodinamici (Figura 3). L estensione di questi tratti è stata valutata a partire dalla posizione dell incendio mediante una stima preliminare di effetto camino e backlayering. Per la stessa galleria, quindi, si sono adottate diverse discretizzazioni: una per ogni diversa posizione dell incendio. Una prima verifica dell efficacia di queste mesh è stata fornita dai valori del rapporto fra il diametro caratteristico del focolaio (crescente con la potenza di incendio e fornito dalla relazione analitica di McGrattan et al. [2010; 2010b]) e la dimensione delle celle nelle zone di incendio. Inoltre, nell ambito di precedenti ricerche, l efficacia di questo tipo di discretizzazione è stata verificata mediante confronto con i risultati ottenuti con mesh più fitte. Figura 3 - Esempio di discretizzazione variabile lungo la sezione longitudinale (particolari) Simulazione della ventilazione Per simulare la ventilazione naturale preesistente all incendio, dovuta all effetto camino cosiddetto naturale, si è imposta una differenza di pressione fra portale basso ed alto. Tale differenza è stata calcolata in funzione del gradiente di temperatura e del dislivello fra i portali mediante una nota relazione che utilizza l equazione di stato dei gas perfetti. Anche per simulare la ventilazione forzata longitudinale, se presente, è stata imposta una differenza di pressione fra i due portali. In questo caso, tale differenza è stata calcolata mediante l equazione di Bernoulli in funzione della velocità media dell aria indotta dalla ventilazione. In alternativa a questo approccio semplificato, frequentemente adottato nella pratica, abbiamo più accuratamente modellato la presenza degli acceleratori in calotta nell ambito di ricerche tuttora in corso [Grieco, 2010]. Infine, per i casi in cui erano previste, abbiamo simulato le procedure di ventilazione trasversale di emergenza attivando l estrazione di un assegnata portata d aria mediante l apertura di un insieme di serrande poste in prossimità dell incendio (Figura 4). 73

74 Figura 4 Esempio di verifica della simulazione della ventilazione trasversale di emergenza: l aspirazione dalle serrande di estrazione in prossimità del veicolo è evidenziata dalla concentrazione delle componenti verticali della velocità dell aria Modellazione del focolaio di incendio Per le 5 diverse potenze massime d incendio considerate nei calcoli (4, 8, 15, 30 e 100 MW), l evoluzione della potenza del focolaio è stata modellata secondo le curve mostrate in Figura 5a, suggerite anche dalle LLGG ANAS In particolare, si è posto tc = 5 min per il tempo di crescita, cioè il tempo necessario al raggiungimento della potenza massima1, e 25 min per la durata caratteristica della fase stazionaria. Si è inoltre verificato l accordo fra i dati di input (Figura 5a) e i risultati in termini di potenza termica calcolata mediante integrazione nel volume della galleria (Figura 5b). Figura 5 Evoluzione della potenza degli incendi considerati nelle simulazioni: a) curve assegnate; b) risultati integrazione numerica Validazione dei risultati I campi delle grandezze fluidodinamiche calcolati con le 30 simulazioni sono stati accuratamente esaminati al fine di controllarne verosimiglianza e coerenza in termini di distribuzione nella galleria ed evoluzione nel tempo. Ad esempio, si è verificata la coerenza fra i valori di temperatura dei fumi calcolati nelle simulazioni da 100MW (Figura 6) e quelli misurati (max 1200 C) nelle prove di incendio eseguite nel Runehamar Tunnel per potenze comprese fra 90 e 200 MW [Brekelmans e Bosch 2003]. Si è inoltre verificato che al variare delle condizioni di ventilazione, l estensione dei fenomeni di backlayering dei fumi (identificati con la frazione di massa di particolato carbonioso in Figura 7) fosse coerente con le osservazioni disponibili in letteratura [Ingason 2005]. In Figura 7 sono riportate anche le fiamme, individuate nei punti in cui la densità di potenza termica (HRRPUV) supera un assegnato valore di soglia. Altri controlli sono stati eseguiti in termini di distribuzioni delle componenti longitudinali e verticali della velocità (Figura 4). Per la modellazione dell esodo, è di fondamentale importanza la visibilità massima (Figura 8), valutata come inversamente proporzionale al coefficiente di attenuazione della luce, che è a sua volta una funzione crescente della densità del particolato carbonioso. Figura 6 Esempio di distribuzione di temperatura calcolata per incendio di potenza massima 100MW (particolare) 74

75 Figura 7 Esempio di distribuzioni di fumo e fiamme lungo la sezione longitudinale della galleria, relative a diversi istanti e calcolate per un incendio di potenza massima 15MW (particolare) Figura 8 Esempio di distribuzione di visibilità massima calcolata per un incendio di potenza massima 15MW (particolare) Simulazioni di esodo Le conseguenze degli effetti fluidodinamici in termini di numero di vittime sono stati valutati mediante l adozione di modelli per il calcolo del numero degli utenti presenti in galleria, lo sviluppo di simulazioni del processo di esodo degli utenti e l applicazione di un criterio di letalità. Modello per il calcolo del numero e dell ubicazione degli utenti Per il calcolo dell occupazione della galleria si è tenuto opportunamente conto delle incertezze circa le condizioni di traffico e circa la corretta attivazione delle lanterne semaforiche. Si distinguono infatti due condizioni di traffico, fluido e congestionato, descritte nel seguito. Nel caso di traffico fluido, svolge un ruolo fondamentale il criterio di arresto dei veicoli. In particolare si assume che un veicolo si arresti se è soddisfatta una delle seguenti condizioni (Figura 9): - si trovi di fronte alla sezione di incendio; - il veicolo che lo precede sia fermo; - raggiunga una sezione attrezzata con lanterna semaforica funzionante; - incontri condizioni di visibilità massima inferiori a 5m. Il numero totale di utenti presenti in galleria è calcolato con il metodo suggerito dal CETU [2003b] e ripreso dalle LL.GG. ANAS. Questa procedura è basata sulla modellazione della coda di veicoli reali (composta da veicoli leggeri, pesanti e bus) come coda di veicoli equivalenti, fra loro equidistanti di 10m. Si calcola quindi il numero di utenti per veicolo equivalente. Nel caso di traffico congestionato, si ipotizza la preesistenza di una coda in un solo senso di marcia, per l intera lunghezza della galleria. Figura 9 Esempio di risultati del modello formazione code e della simulazione dell esodo. In alto: scenario, numero di vittime, schema zone autosoccorso con ubicazione portali (P), uscite di emergenza (E) e veicoli nelle 2 corsie (triangoli). Curva blu: visibilità=5m. Linea verde: tempo di reazione massimo. Linee rosse: traiettorie spazio-temporali degli utenti al limite di auto-salvataggio Modello per il calcolo del numero di vittime In considerazione delle potenze di incendio ipotizzate, si assume che il primo ostacolo all autosoccorso degli utenti sia il raggiungimento di condizioni di bassa visibilità, che rallentandone/impedendone la fuga favorisca l esposizione ad agenti tossici ed elevate temperature. Si assume quindi che per una visibilità inferiore a 5 m, l utente non sia in grado di trarsi in salvo [BAST, 2009]. Si ipotizza inoltre che, per visibilità non inferiori ai 5 m, l utente si diriga ad una velocità di 1.0 m/s verso l uscita di emergenza più vicina (portale o uscita interna). La velocità di fuga è ridotta a 0.5 m/s in condizioni di scarsa illuminazione [BAST, 2009; CETU, 2003b; LL.GG. ANAS 2009]. Per effetto delle suddette ipotesi, il modello di esodo utilizza come input i risultati delle simulazioni fluidodinamiche in termini di 75

76 visibilità massima. Dall analisi dell evoluzione temporale sia di questi dati che della posizione degli utenti in fuga, si possono definire le seguenti zone lungo la galleria (Figura 9): Zone sicure (blu). Un tratto è considerato sicuro se contiene una via di fuga e se tale zona non sarà raggiunta dai fumi. In tali condizioni, si assume un tasso di letalità nullo. Zone di autosoccorso ritardato (verdi). In una zona è possibile l auto-salvataggio ritardato se l utente, trascorso il tempo di reazione medio a partire dall inizio dell evento, ha il tempo necessario per raggiungere un portale o un uscita di emergenza (tasso di letalità: 5 %). Zone di autosoccorso immediato (gialle). In una zona l auto-salvataggio è definito immediato se l utente deve, per salvarsi, avviare la sua fuga verso un luogo sicuro prima che trascorra il tempo di reazione medio dall inizio dell evento. (tasso di letalità: 30 %). Zone di autosoccorso impossibile (rosse). In queste zone l utente verrà inevitabilmente a contatto con condizioni di visibilità inferiori ai 5 metri (tasso di letalità: 100 %). Zone di sopravvivenza statiche (magenta). E un tratto che non ricade nelle suddette zone di autosoccorso e in cui la visibilità non scende al di sotto dei 5m prima del tempo t* di esaurimento/spegnimento dell incendio. In tal caso un tasso di letalità del 50% è introdotto per tenere conto della possibilità che parte degli utenti fugga nella direzione di un luogo sicuro, raggiungendo però zone di visibilità inferiore ai 5 m e/o che il suddetto tempo t* sia tale da determinare condizioni letali in termini di tossicità e/o temperatura dell aria. Verifiche di sicurezza In Figura 10 è riportato un esempio di verifica di sicurezza: nel grafico sono riportati (con il simbolo X ) i punti rappresentativi in termini di numero di vittime e frequenza media annua di accadimento dei 292 scenari individuati dai nodi finali dell albero. A partire da tali dati è stata calcolata la funzione di distribuzione cumulativa complementare (linea nera). Come prescritto nell allegato 3 del D.Lgs. 264/2006, la verifica di sicurezza della galleria in esame è stata basata sul criterio di accettabilità As Low As Reasonably Practicable (ALARP). Tale criterio prevede: i) un limite superiore al rischio, il cui superamento non può essere tollerato in nessuna circostanza; ii) un limite inferiore al rischio, al di sotto del quale il rischio è così basso da non avere rilevanza pratica. Questi due limiti definiscono una regione nella quale il rischio deve essere ridotto ad un livello tanto basso quanto ragionevolmente praticabile. Per il caso delle gallerie stradali (D.Lgs. 264/2006), questi due limiti sono rappresentati in Figura 10, rispettivamente, da una linea rossa (non tollerabilità) e da una linea verde (accettabilità). Nella stessa figura, si riporta anche il numero di nodo dell albero per quei punti rappresentativi di scenari che ricadono al di sopra del limite di accettabilità (linea verde). Al fine di classificare le gallerie in termini di rischio, si è fatto ricorso ad indicatori omogenei e confrontabili, come il Valore Atteso del Danno (VAD) e il Tempo Medio Atteso (TMA, periodo di ritorno ) per un evento che provochi un assegnato numero di vittime. Quest ultimo indicatore permette di valutare il rischio delle gallerie sotto un profilo quantitativamente significativo e di immediata comprensione. Figura 10 Esempio di curva F-N (Frequenza Numero di vittime), con indicazione della fascia ALARP compresa fra limite di accettabilità (verde) e limite di non tollerabilità (rosso) e dei punti rappresentativi degli scenari considerati. Considerazioni sulle misure di mitigazione del rischio Per quanto riguarda le gallerie di nuova realizzazione, le analisi di rischio hanno rappresentato un efficace strumento non solo per la verifica del livello di sicurezza del progetto ma anche per la sua ottimizzazione in termini di fattibilità, costi d impianto, esercizio e manutenzione. In particolare, mediante analisi comparative, si è potuta verificare l efficacia di misure di sicurezza introdotte per compensare eventuali deficit e/o anomalie. Ad esempio, la sopradescritta procedura ha permesso di valutare gli effetti di misure sia strutturali, quali la riduzione dell interasse tra le uscite di emergenza, che impiantistiche, come l introduzione di semafori interni o sistemi di segnalazione a LED delle uscite di emergenza. Con riferimento alle misure tecnologicamente più avanzate, si sono ad esempio valutati sistemi di controllo termografico del traffico pesante agli imbocchi, finalizzati a ridurre drasticamente il tasso di incendi dei veicoli pesanti, dovuti a surriscaldamento nella maggior parte dei casi. Gli effetti dei portali termografici sono stati quantificati in termini di riduzione della frazione del tasso di incendi dovuti a guasti di veicoli pesanti [CETU, 2005], utilizzando a tal fine i dati statistici riguardanti le distribuzioni dei tipi di guasti di veicoli pesanti registrati in gallerie [Lingelser 1998]. 76

77 Oltre al progetto di gallerie di nuova realizzazione, le analisi hanno riguardato un grande numero di gallerie esistenti nell Italia centrosettentrionale. Queste ultime sono state finalizzate allo sviluppo di uno strumento di supporto al processo decisionale volto a stabilire la priorità degli interventi di adeguamento. A tal fine è stato derivato per ciascuna galleria un indicatore omogeneo e confrontabile del rischio, rappresentato dal periodo di ritorno di un evento con conseguenze considerate critiche in termini di vittime. Nel corso di queste esperienze abbiamo potuto verificare come la scelta e il dimensionamento di opportune misure compensative possano essere efficacemente svolti mediante analisi di rischio, a condizione che queste si avvalgano di strumenti di modellazione sufficientemente avanzati. Appare ad esempio opportuno il ricorso a simulazioni fluidodinamiche 3D che, diversamente dai metodi 1D, permettono la riproduzione della stratificazione e del backlayering dei fumi, fenomeni di primaria importanza per la valutazione del numero di vittime di incendi in galleria. Questa prerogativa dei metodi 3D risulta ad esempio indispensabile nel frequente caso in cui le analisi di rischio comparative riguardino il confronto con una soluzione che prevede una ventilazione trasversale di emergenza. Infine, per un efficace gestione delle molte incertezze che caratterizzano il problema, risulta fondamentale considerare un adeguato numero di scenari, definito dalle diverse possibili combinazioni di più fattori, quali ad esempio: potenza dell incendio, ubicazione d incendio, condizioni di ventilazione d emergenza, condizioni di traffico e di illuminazione, ecc. Sulla base della nostra esperienza, il numero minimo di scenari da considerare per gallerie stradali tipo non è mai inferiore a 200. Riferimenti bibliografici Amundsen F.H. (2009), Studies on Norwegian road tunnels II: An analysis on traffic accidents in road tunnels , Roads and Traffic Department, 2009 ASTRA (2008), Lüftung der Strassentunnel, direttiva , Ausgabe V2.01 ASTRA (2010), Esigenze in materia di sicurezza per le gallerie della rete delle strade nazionali. BAST (2000), Brandschutz in Verkehrstunneln, Final report about the BMVBW-Workshop Sicherheit in Tunneln, BASt Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach, 15./16. 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78 ringraziamenti Ringraziamenti dell'ordine degli Ingegneri della provincia di Roma a: Viale Mazzini, ROMA- Italia phone fax Strada dei Parchi S.p.A. A24 autostrade A25 Direttore Generale Esercizio tel (+39) fax (+39) Gruppo Servizi Associati Soc. Cons. p.a. P.IVA e C.F Cap. Soc. i.v ,00 Sede Legale: Via Palermo, ROMA Tel. 06/ Fax 06/ Direzione generale: via Galileo Galilei, 8 fr. Feletto Umberto Tavagnacco (UD) Tel. 0432/ Fax 0432/ Si ringrazia Caccialanza & C. Spa per aver generosamente contribuito alla stampa del libro. Si ringrazia Natalie Russo che ha curato la grafica del libro. russonatalie@ymail.com 78

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80 La sicurezza antincendio nelle gallerie della rete stradale e autostradale italiana e le nuove tecnologie Tavolo permanente sulla legislazione dei lavori pubblici dell ordine degli ingegneri della provincia di Roma Seminario con collaborazione di 80